Para comprender mejor cómo afecta el ejercicio al contenido proteico de los músculos, Hostrup et al. eligió ocho participantes masculinos sanos y sin entrenamiento para su investigación. Se sometieron a cinco semanas de entrenamiento de ciclismo de alta intensidad.
Los investigadores descubren cómo el músculo esquelético se adapta al entrenamiento de intervalos de alta intensidad, incluidas las alteraciones de los mecanismos cruciales para controlar el metabolismo y la contracción muscular.
Investigación publicada recientemente en eLife ha brindado nuevos conocimientos sobre los efectos del entrenamiento de intervalos de alta intensidad (HIIT) en el músculo esquelético humano.
Según el estudio, HIIT aumenta la cantidad de proteínas del músculo esquelético cruciales para el metabolismo energético y la contracción muscular y altera químicamente proteínas metabólicas importantes. Estos hallazgos pueden ayudar a explicar cómo HIIT aumenta el metabolismo y abrir la puerta a más investigaciones sobre la influencia del ejercicio en estos procesos.
“El ejercicio tiene muchos efectos beneficiosos que pueden ayudar a prevenir y tratar enfermedades metabólicas, y esto probablemente sea el resultado de cambios en el uso de energía por parte de los músculos esqueléticos. Queríamos entender cómo el ejercicio altera el contenido de proteína de los músculos y cómo regula la actividad de estas proteínas a través de una reacción química llamada acetilación”, dice el primer y coautor Morten Hostrup, profesor asociado del Departamento de Nutrición, Ejercicio y Deportes en la Universidad de Copenhague, Dinamarca. La acetilación ocurre cuando un miembro del grupo de moléculas pequeñas, acetilo, se combina con otras moléculas y puede afectar el comportamiento de las proteínas.
Los científicos reclutaron para su estudio a ocho voluntarios varones sanos y sin entrenamiento, que se sometieron a cinco semanas de intenso entrenamiento en bicicleta. Los muchachos hicieron ejercicio tres veces a la semana, pedaleando durante cuatro minutos a una frecuencia cardíaca objetivo de más del 90 % de su máximo, seguido de un descanso de dos minutos. En cada sesión, pasaron por este proceso de cuatro a cinco veces.
Los científicos examinaron los cambios en la composición de 3168 proteínas en muestras de tejido tomadas de los muslos de los participantes antes y después del estudio utilizando un método llamado espectrometría de masas. Además, observaron cambios relacionados con 1263 sitios de acetilo de lisina en 464 proteínas acetiladas.
Sus análisis mostraron un aumento en la producción de proteínas utilizadas para construir mitocondrias, que producen energía en las células, y en proteínas relacionadas con las contracciones musculares. El equipo también identificó una mayor acetilación de proteínas y enzimas mitocondriales que están involucradas en la producción de energía celular. Además, observaron cambios en la cantidad de proteínas que reducen la sensibilidad al calcio del músculo esquelético, que es esencial para las contracciones musculares.
Los resultados confirman algunos cambios bien conocidos en las proteínas del músculo esquelético que ocurren después del ejercicio, así como también identifican otros nuevos. Por ejemplo, la reducción de la sensibilidad al calcio puede explicar por qué puede ser más difícil que ocurra una contracción muscular después de que un atleta se fatiga. El trabajo también sugiere que los cambios inducidos por el ejercicio en la regulación de las proteínas a través de la acetilación pueden contribuir a estimular el metabolismo.
"Usando tecnología proteómica de última generación, nuestro estudio proporciona nueva información sobre cómo el músculo esquelético se adapta al entrenamiento físico, incluida la identificación de nuevas proteínas y sitios de acetilo regulados por el ejercicio", concluye el coautor correspondiente Atul Deshmukh, asociado Profesor del Centro de Investigación Metabólica Básica de la Fundación Novo Nordisk, Universidad de Copenhague. "Esperamos que nuestro trabajo estimule más investigaciones sobre cómo el ejercicio ayuda a mejorar la salud metabólica en los humanos".
Referencia:"El entrenamiento de intervalos de alta intensidad remodela el proteoma y el acetiloma del músculo esquelético humano" por Morten Hostrup, Anders Krogh Lemminger, Ben Stocks, Alba Gonzalez-Franquesa, Jeppe Kjærgaard Larsen, Julia Prats Quesada, Martin Thomassen, Brian Tate Weinert, Jens Bangsbo y Atul Shahaji Deshmukh, 31 de mayo de 2022, eLife.
DOI:10.7554/eLife.69802
