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# Biología # Fisiología

El impacto de la genética en la forma física de los jóvenes

La genética y el ejercicio influyen en los niveles de fitness y en la salud de los jóvenes.

Daniel G. Sadler, Lillie Treas, Mary Barre, Taylor Ross, James D. Sikes, Ying Zhong, Steven L. Britton, Lauren G. Koch, Umesh Wankhade, Elisabet Børsheim, Craig Porter

― 9 minilectura


Genética y Fitness: La Genética y Fitness: La Verdadera Cuestión de los jóvenes; el ejercicio es clave. La genética influye en la forma física
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La condición cardiorrespiratoria es clave para la salud en general, especialmente para la generación más joven. Desafortunadamente, más del 60% de los jóvenes en Estados Unidos no tienen una condición cardiorrespiratoria adecuada. Esta situación es preocupante, ya que bajos niveles de condición pueden llevar a problemas de salud graves como enfermedades del corazón, diabetes e incluso muerte prematura. Cuando hablamos de mejorar la condición, no se trata solo de ir al gimnasio de vez en cuando. Hacer Ejercicio regularmente puede reducir los riesgos asociados con estas enfermedades y mejorar el bienestar en general.

La genética de la condición

La genética juega un papel importante en determinar el nivel de condición de una persona. Estudios sugieren que alrededor del 50-60% de las diferencias en la condición entre las personas se pueden atribuir a sus genes. En términos más simples, parece que algunas personas nacen para correr, mientras que otras pueden ser mejores en ver maratones de sus series favoritas. Un estudio que involucró ratas destacó esta influencia genética, demostrando que algunas ratas fueron criadas para correr largas distancias, mientras que otras no. La diferencia en su capacidad para correr fue impresionante, con “corredores de alta capacidad” capaces de correr ocho veces más que sus contrapartes.

Las diferencias restantes en la condición pueden estar relacionadas con factores ambientales como la actividad física, rutinas de ejercicio y estilo de vida. Si te encuentras descansando en el sofá en lugar de dar un paseo rápido, ¡quizás quieras replantearte tus elecciones! La falta de actividad física es un culpable conocido detrás de los bajos niveles de condición y varios problemas de salud. Por otro lado, el ejercicio constante puede mejorar notablemente la condición y reducir los riesgos de desarrollar problemas de salud graves.

Por qué las respuestas individuales al ejercicio varían

La respuesta de las personas al ejercicio puede ser bastante diferente, lo que puede sentirse un poco como jugar a la lotería. Algunas personas pueden ver resultados fantásticos después de unos pocos entrenamientos, mientras que otras pueden sentir que están corriendo en una cinta sin fin. La investigación ha demostrado que esta variación se debe en parte a la genética. Esencialmente, nuestra composición genética puede influir en cómo nuestros cuerpos responden al ejercicio, afectando factores como la actividad de las enzimas musculares y la condición cardiorrespiratoria.

Curiosamente, un estudio encontró que cómo el músculo responde al entrenamiento de resistencia también puede verse afectado por el nivel de condición innato de una persona. Esto significa que aquellos que comienzan con un bajo nivel de condición podrían experimentar cambios diferentes a nivel molecular en comparación con quienes ya están en forma.

El papel del entrenamiento temprano en el ejercicio

Una sugerencia es que participar en ejercicio desde temprana edad podría ayudar a mejorar los niveles de condición y reducir los impactos de desventajas genéticas. Para probar esta idea, los investigadores examinaron el impacto del ejercicio voluntario usando ruedas de correr para ratas jóvenes con diversas capacidades genéticas. ¡Los hallazgos fueron bastante alentadores! Las ratas con menor condición innata mostraron mejoras en la grasa corporal y los niveles de azúcar en sangre después de unas semanas de ejercicio. Sin embargo, sus células musculares y hepáticas no necesariamente mostraron los mismos cambios positivos a nivel molecular.

A pesar de los beneficios, el impacto del ejercicio temprano puede variar según las capacidades genéticas de un individuo. Esto muestra que, aunque el ejercicio es beneficioso, la genética sigue desempeñando un papel importante en cómo de mucho puede beneficiarse una persona.

Cómo funcionó el estudio

Para investigar estos temas, un grupo de investigadores realizó un estudio con unos pocos pasos. Alojaron ratas y las dividieron en grupos según sus capacidades para correr. Cada grupo tuvo acceso igual a una rueda de correr durante seis semanas para fomentar el ejercicio voluntario. Luego, los científicos midieron los efectos de este ejercicio en varios aspectos, incluyendo la Composición Corporal y cómo los animales respondieron a la ingesta de azúcar.

Las ratas fueron monitoreadas durante todo el estudio para rastrear cuánto corrían, los cambios de peso y otros indicadores de salud. Una vez que terminó el periodo de ejercicio, los investigadores realizaron varias pruebas para evaluar los resultados.

Resultados del estudio

Los resultados mostraron que las ratas con menor condición innata mejoraron su grasa corporal y los niveles de azúcar en sangre a través del correr regular. Aunque esto fue una buena noticia, las funciones musculares subyacentes no parecían recibir el mismo impulso. Resulta que el ejercicio no mejoró las capacidades de producción de energía de las mitocondrias de las ratas, que son como pequeñas plantas de energía dentro de nuestras células.

Curiosamente, los tejidos musculares y hepáticos de las ratas mostraron diferentes respuestas moleculares al ejercicio. Las ratas que corrieron distancias más largas tenían diferentes niveles de proteínas y expresiones génicas en comparación con las que fueron menos activas, revelando adaptaciones únicas en sus cuerpos.

Entendiendo la función mitocondrial

Las mitocondrias son cruciales para la producción de energía, alimentando el cuerpo durante la actividad física. Esencialmente, son los motores de nuestras células. Cuando estos motores no funcionan óptimamente, pueden llevar a una serie de problemas de salud. El estudio buscaba ver cómo el ejercicio impactaba a estos pequeños motores, especialmente en ratas con diferentes antecedentes Genéticos.

Se encontró que, aunque las ratas que hicieron ejercicio mostraron algunas mejoras en la salud general, sus mitocondrias no parecían recibir ese impulso extra. Esto indica que simplemente correr más no se traduce en mejor producción de energía a nivel celular para todos.

Diferencias en las respuestas moleculares

Al examinar la composición molecular de los músculos y hígados de las ratas, los investigadores descubrieron una historia compleja. Las variaciones en los niveles de condición genética llevaron a diferentes respuestas a nivel celular.

Por ejemplo, en los músculos de los corredores de alta capacidad, algunos genes relacionados con el metabolismo de grasas se activaron más que en sus contrapartes de baja capacidad. Esto sugiere que ciertas predisposiciones genéticas pueden mejorar la efectividad del correr y la condición general.

El impacto en la composición corporal y la Salud Metabólica

El estudio mostró que el ejercicio en la vida temprana podría mejorar la composición corporal y la salud metabólica, especialmente en aquellos con niveles de condición más bajos. Las ratas jóvenes que participaron en ejercicio regular se volvieron más delgadas y demostraron mejor control sobre los niveles de azúcar en sangre.

Estos hallazgos subrayan la importancia de mantenerse activo, especialmente para quienes comienzan con una desventaja genética. La actividad física regular puede ayudar a allanar el camino para mejores resultados de salud en el futuro.

Adaptaciones compartidas y distintas

Los resultados destacaron tanto adaptaciones compartidas como únicas en respuesta al ejercicio. Mientras que algunos beneficios, como el aumento del gasto energético y la mejora de la composición corporal, se observaron en ambos grupos, otros fueron más específicos. Esto significa que las vías afectadas por el ejercicio podrían ser diferentes según el background genético de una persona.

Por ejemplo, tanto los corredores de baja como de alta capacidad mostraron cambios en ciertas proteínas relacionadas con la adaptación muscular, pero la extensión y naturaleza de esos cambios variaron. Esto indica que, aunque el ejercicio es universalmente beneficioso, los detalles de cómo ayuda pueden diferir significativamente entre individuos.

La importancia de enfoques personalizados

Dadas las variaciones en la respuesta al ejercicio según los antecedentes genéticos, el estudio sugiere que programas de ejercicio personalizados podrían ser más efectivos. En lugar de un enfoque de talla única, personalizar el ejercicio según la composición genética de un individuo podría optimizar los beneficios para la salud.

¡Imagina si pudieras tener un plan de entrenamiento diseñado solo para ti, basado en tu ADN! Esto podría asegurar que maximices tu potencial de condición mientras minimizas el riesgo de lesiones o agotamiento.

Las implicaciones más amplias

Al mirarnos las implicaciones de este estudio para la juventud y las políticas de salud, queda claro que fomentar la actividad física debería ser una prioridad. Con más de la mitad de la población juvenil luchando con la condición, las iniciativas que promueven el ejercicio regular son críticas.

Además, entender los factores genéticos que influyen en la condición puede ayudar a guiar futuras investigaciones y el desarrollo de programas de ejercicio a medida. Enfatiza la idea de que las intervenciones de salud pueden necesitar considerar las diferencias individuales en los niveles de condición para ser realmente efectivas.

Conclusión

En conclusión, la condición cardiorrespiratoria es un aspecto vital de la salud, particularmente entre los jóvenes. Si bien la genética desempeña un papel importante en determinar los niveles de condición, el ejercicio regular puede ayudar a mejorar los resultados de salud, especialmente para quienes comienzan con una condición baja.

El estudio proporciona ideas sobre cómo el ejercicio en la vida temprana puede mejorar la salud metabólica, aunque con ventajas variadas según el background genético de un individuo. Con más investigación, podríamos allanar el camino para programas de ejercicio efectivos y personalizados que ayuden a todos a alcanzar su mejor salud, sin importar su punto de partida.

Así que, ¡póntelo esos zapatos y muévete! Tu futuro yo podría agradecerte por ello, ¡incluso si tus genes siguen intentando que te quedes en el sofá!

Fuente original

Título: Shared and distinct adaptations to early-life exercise training based on inborn fitness

Resumen: BackgroundLow cardiorespiratory fitness due to genetics increases the risk for cardiometabolic disease. Endurance exercise training promotes cardiorespiratory fitness and improves cardiometabolic risk factors, but with great heterogeneity. Here, we tested the hypothesis that the metabolic phenotype imparted by low parental (inborn) cardiorespiratory fitness would be overcome by early-life exercise training, and that exercise adaptations would be influenced in part by inborn fitness. MethodsAt 26 days of age, male and female rat low-capacity runners (LCR, n=20) and high-capacity runners (HCR, n=20) generated by artificial selection were assigned to either sedentary control (CTRL, n=10) or voluntary wheel running (VWR, n=10) for 6 weeks. Post-intervention, whole-body metabolic phenotyping was performed, and the respiratory function of isolated skeletal muscle and liver mitochondria assayed. Transcriptomics and proteomics were performed on skeletal muscle and liver tissue using RNA-sequencing and mass spectrometry, respectively. ResultsDaily VWR volume was 1.8-fold higher in HCR-VWR compared to LCR-VWR. In LCR, VWR reduced adiposity and enhanced glucose tolerance, coincident with elevated total energy expenditure. While intrinsic skeletal muscle mitochondrial respiratory function was unaffected by VWR, estimated skeletal muscle oxidative capacity increased in VWR groups owing to greater mitochondrial content. In the liver, both maximal oxidative capacity and ATP-linked respiration were higher in HCR-VWR than HCR-CTRL. Transcriptomic and proteomic profiling revealed extensive remodeling of skeletal muscle and liver tissue by VWR, elements of which were both shared and distinct based on inborn fitness. SummaryEarly-life exercise training partially overcomes the metabolic phenotype imparted by low inborn cardiorespiratory fitness. However, molecular adaptations to VWR are partly influenced by inborn fitness, which may have implications for personalized exercise medicine.

Autores: Daniel G. Sadler, Lillie Treas, Mary Barre, Taylor Ross, James D. Sikes, Ying Zhong, Steven L. Britton, Lauren G. Koch, Umesh Wankhade, Elisabet Børsheim, Craig Porter

Última actualización: 2024-12-12 00:00:00

Idioma: English

Fuente URL: https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2024.12.04.626895

Fuente PDF: https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2024.12.04.626895.full.pdf

Licencia: https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/

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