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El ejercicio beneficia a los músculos y al sistema inmunitario

El pez cebra (Danio rerio) se emplea como organismo modelo en muchos estudios inmunológicos ya que posee un sistema inmunitario adaptable e innato muy parecido al de los mamíferos. Investigadores de una iniciativa financiada por la Unión Europea se propusieron emplear el pez cebra para estudiar la estimulación del sistema inmunitario inducida por el ejercicio, dados los efectos beneficiosos del ejercicio en la función inmunitaria de los mamíferos.
El ejercicio beneficia a los músculos y al sistema inmunitario
El objetivo del proyecto SWIMFIT (Zebrafish as a novel model for exercise-enhanced skeletal and cardiac muscle growth and immune functioning) era demostrar los mecanismos responsables de los efectos beneficiosos de la natación. Para tal fin, los investigadores realizaron experimentos para evaluar la estimulación inducida por el ejercicio de la función inmunitaria y del crecimiento del músculo esquelético y el músculo cardíaco.

Los experimentos de natación revelaron un aumento significativo de la fibra transversal y de la vascularización en peces activos pero no en peces sedentarios. Es más, un análisis de microarray del perfil de expresión génica reveló la existencia de complejas redes transcripcionales de moléculas de señalización extracelular e intracelular relacionadas con la regulación de la masa muscular y de la angiogénesis.

Los resultados indicaron que la actividad contráctil inducida por el ejercicio en el pez cebra favorece una respuesta adaptativa coordinada en fibras musculares de contracción rápida, proceso que motiva un aumento de la masa muscular y de la vascularización. Los investigadores de SWIMFIT determinaron que estas adaptaciones fenotípicas eran consecuencia de grandes cambios transcripcionales inducidos por el ejercicio.

Los investigadores también realizaron experimentos sobre el aumento del crecimiento del músculo cardíaco inducido por el ejercicio y la respuesta transcriptómica en el pez cebra. Estos lograron identificar más de setecientos genes expresados de manera diferencial, proporcionando nueva información sobre los mecanismos moleculares adaptativos que tienen lugar en el corazón del pez cebra en respuesta a la actividad inducida por la natación.

Por otro lado, un estudio sobre la mejora de la función inmunitaria inducida por el ejercicio demostró que los peces activos presentan diferencias fisiológicas en sus respuestas moleculares frente a una infección bacteriana en el músculo blanco en comparación con peces sedentarios. Esto condujo a la conclusión de que, a diferencia de los peces activos, los peces sedentarios inhiben determinados procesos del desarrollo en respuesta a estímulos inmunes.

Finalmente, un experimento empleando peces cebra de fenotipo silvestre demostró que los individuos sometidos a ejercicio pesaban más y exhibían niveles más altos de cortisol que los individuos control no sometidos a ejercicio. Además, el ejercicio favoreció un mayor crecimiento en peces mutantes que en peces silvestres, sugiriendo que el cortisol actúa como inhibidor de la estimulación del crecimiento inducido por el ejercicio en peces de fenotipo silvestre.

Las actividades de SWIMFIT proporcionaron nuevos conocimientos sobre los efectos del ejercicio en el crecimiento del músculo esquelético y el músculo cardíaco, la función inmunitaria y la respuesta del cortisol al estrés, favoreciendo así tanto a la biología médica como a la acuicultura sostenible. Es más, SWIMFIT ha desarrollado un nuevo campo de estudio gracias a la combinación de esta nueva línea de investigación de la fisiología del ejercicio con técnicas genómicas de alto rendimiento.

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Palabras clave

Pez cebra, sistema inmunitario, SWIMFIT, músculo esquelético, músculo cardíaco
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