Hacer que los músculos quemen más grasa y menos glucosa puede aumentar la resistencia al ejercicio, pero al mismo tiempo puede causar diabetes, dice un equipo de científicos del Baylor College of Medicine y otras instituciones.
Los músculos del ratón usan glucosa carbohidratos como combustible cuando los animales están despiertos y activos y cambian a grasa lípidos cuando están dormidos. El equipo descubrió que interrumpir este ciclo natural puede conducir a la diabetes pero, sorprendentemente, también puede mejorar el ejercicioEl interruptor está controlado por una molécula llamada histona desacetilasa 3, o HDAC3. Este hallazgo abre la posibilidad de seleccionar el momento adecuado para hacer ejercicio para perder grasa corporal, pero también plantea la preocupación de usar inhibidores de HDAC como medicamentos antidopaje para el ejercicio de resistencia.estudio aparece en medicina natural .
"La forma en que el músculo usa la glucosa está regulada por su reloj circadiano interno que anticipa el nivel de su actividad durante el día y la noche", dijo el autor principal, el Dr. Zheng Sun, profesor asistente de medicina: diabetes, endocrinología y metabolismo,y de biología molecular y celular en Baylor ". El reloj circadiano funciona activando y desactivando ciertos genes a medida que avanza el ciclo de 24 horas. HDAC3 es una conexión clave entre el reloj circadiano y la expresión génica. Nuestro trabajo anterior demostró que HDAC3 ayuda ael hígado alterna entre producir glucosa y producir lípidos. En este trabajo, estudiamos cómo HDAC3 controla el uso de diferentes combustibles en el músculo esquelético ".
Los músculos esqueléticos, los músculos voluntarios, son importantes en el control de la glucosa en sangre en el cuerpo. Consumen la mayor parte de la glucosa, y si desarrollan resistencia a la insulina y, en consecuencia, no pueden usar glucosa, es probable que se desarrolle diabetes.Para estudiar el papel de HDAC3 en el músculo esquelético del ratón, Sun y sus colegas diseñaron genéticamente ratones de laboratorio para agotar HDAC3 solo en los músculos esqueléticos. Luego compararon estos ratones noqueados con ratones normales con respecto a cómo sus músculos queman combustible.
Resultados inesperados
Cuando los ratones normales comen, su azúcar en la sangre aumenta y se libera insulina, lo que estimula a los músculos a absorber y usar la glucosa como combustible ". Cuando los ratones noqueados comían, su azúcar en la sangre aumentaba y la insulina se liberaba muy bien, pero sus músculosse negó a tomar y usar glucosa ", dijo Sun." La falta de HDAC3 hizo que los ratones fueran resistentes a la insulina y más propensos a desarrollar diabetes ".
Sin embargo, cuando los ratones noqueados con HDAC3 corrieron en una cinta de correr, mostraron una resistencia superior, "lo cual fue intrigante porque la diabetes generalmente se asocia con un bajo rendimiento muscular", dijo Sun. "La glucosa es el combustible principal del músculo, así que siuna condición limita el uso de glucosa, la expectativa es un bajo rendimiento en los ejercicios de resistencia. Esa es la sorpresa ".
Luego, los investigadores estudiaron qué impulsó el rendimiento estelar de los ratones noqueados con HDAC3 utilizando enfoques de metabolómica y descubrieron que sus músculos descomponen más aminoácidos. Esto cambió la preferencia de los músculos de glucosa a lípidos y les permitió quemar lípidos de manera muy eficiente.explica la alta resistencia, porque el cuerpo lleva un depósito de energía mucho más grande en forma de lípidos que los carbohidratos.
El hallazgo desafía la estrategia ampliamente utilizada de carga de carbohidratos carga de carbohidratos para mejorar el rendimiento de resistencia. "La carga de carbohidratos no tenía sentido evolutivo antes de la invención de la agricultura", dijo Sun. "Cambiar los músculos del uso de carbohidratos alos lípidos podrían aumentar la resistencia al ejercicio, especialmente para el ejercicio de baja intensidad ". El estudio sugiere que los inhibidores de HDAC, una clase de fármacos de molécula pequeña que se están probando actualmente para tratar varias enfermedades, podrían usarse potencialmente para manipular dicho cambio de combustible en el músculo y, por lo tanto, genera preocupaciónde dopaje.
Enlace al reloj interno del cuerpo
El equipo realizó una serie de estudios de genómica funcional que establecieron el vínculo entre HDAC3 y el reloj circadiano. "En ratones normales, cuando el ratón está despierto, el reloj en el músculo anticipa un ciclo de alimentación y usa HDAC3 para desactivar muchos metabólicosgenes. Esto lleva a los músculos a usar más carbohidratos ", dijo Sun." Cuando el animal está a punto de dormir y anticipa un ciclo de ayuno, el reloj elimina HDAC3. Esto lleva a los músculos a usar más lípidos ".
Aunque estos estudios se realizaron en ratones, los investigadores especulan que los músculos humanos probablemente seguirán el mismo ciclo. El estudio abre la posibilidad de promover la quema de grasa corporal al aumentar la actividad de ejercicio durante los períodos en que los músculos usan lípidos, que esnoche para la gente. "Perder grasa corporal sería más fácil haciendo ejercicio ligero y ayunando por la noche", dijo Sun. "No es una mala idea salir a caminar después de la cena".
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Materiales proporcionado por Baylor College of Medicine . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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