Respuesta molecular frente al ayuno

Jorge Roig (junio 2018)

Comprender cómo es la dinámica de la glucosa sanguínea así como la del glucógeno hepático resulta de interés central para entender lo que implica la condición de ayuno o alimentado. Y esto porque, sea como fuere, la glucemia tendrá un rol protagónico en las actividades de la vida diaria como recurso energético para la resíntesis de ATP, especialmente atendiendo a los requerimientos del sistema nervioso central. También merece considerarse que si en ese diario vivir está incluido el ejercicio, entonces tanto el azúcar que circule en sangre como el almacenado en el hígado serán protagonistas excluyentes junto al que se haya contenido en el músculo. Porque debe tenerse siempre en consideración que estos tejidos, de alguna manera, están intervinculados a los fines de garantizar que la energía dependiente de la degradación de la glucosa esté asegurada. Así, toda contracción muscular implicará una mayor o menor participación del referido azúcar aportando energía para la resíntesis de ATP, la que será satisfecha casi inevitablemente siguiendo una secuencia que contemplará el glucógeno muscular, la glucosa sanguínea y el glucógeno hepático.

Hay sobrada evidencia que en ejercicios donde la intensidad está por debajo de la del VO2máx, la participación energética desde los macronutrientes involucra fuertemente al glucógeno contenido en el músculo ejercitado, pero simultáneamente y como consecuencia de la activación obligada de los GLUT 4, estos captarán glucosa sanguínea para aportarla al tejido muscular involucrado. En estas condiciones, dos reacciones son viables, 1) que el glucagón sea liberado por el páncreas a los efectos de que vierta glucosa el hígado para mantener la glucemia y 2) también que en el páncreas se inhiba la insulina a pesar de la elevación de la glucemia en respuesta al glucagón. Así entonces, es esperable una reacción en cadena desencadenada por la utilización de glucógeno muscular y que acabará impactando en el glucógeno hepático, pasando antes por el consumo de glucosa sanguínea.

Aun aceptando que el ser humano ha tenido adaptaciones fisiológicas esenciales a la condición de ayuno a lo largo de su evolución, lo que ha garantizado la supervivencia y hasta la selección natural, no menos cierto es que la privación de alimentos obliga a que la principal fuente energética pueda ser casi privilegiadamente la proveniente de los lípidos. Y a ello debe además aportársele otra consideración, tal como lo refiere Owen y colegas, como es el hecho de que los aminoácidos derivados de proteínas musculares representan un almacenamiento de energía, lo que tiene su costo, porque su utilización mitocondrial conduce rápidamente al deterioro muscular (Owen OE, et al. (1998) Protein, fat, and carbohydrate requirements during starvation: anaplerosis and cataplerosis. Am J Clin Nutr 68).

Diversos trabajos concretados recientemente han dado evidencia de algo que merecería ser bien considerado, especialmente por los que postulan, adhieren o justifican la privación de alimentos en los deportistas en ciertas situaciones y objetivos. Al respecto, se mostró queen los seres humanos, el crecimiento de la masa muscular se acompaña de un aumento significativo de la actividad de mTORC1. Pero también se comprobó que la disminución de la síntesis proteica se asocia con la reducción de la actividad de mTORC1 (Drummond MJ, et al. Bed rest impairs skeletal muscle amino acid transporter expression, mTORC1 signaling, and protein synthesis in response to essential amino acids in older adults. Am J Physiol Endocrinol Metab. 2012).

Aun admitiendo que son varios los mecanismos por los cuales el ayuno puede afectar negativamente la fosforilación de la mTor y con ello provocar su inactivación, uno para considerar es el que acontece como consecuencia de la inhibición de la liberación de insulina en ese estado. Al respecto y como está suficientemente demostrado, la insulina inhibe el catabolismo proteico muscular, al tiempo que activa la fosforilación de Akt y mTOR (Reynolds THt, et al. Control of Ser2448 phosphorylation in the mammalian target of rapamycin by insulin and skeletal muscle load. J Biol Chem 277, 2002), por lo que la hipoinsulinemia de ayuno puede contribuir sensiblemente a la degradación proteica y liberación de los aminoácidos a la sangre.

Respecto de lo anterior, entre las diferentes formas de ayuno que pueden presentarse, el denominado Ayuno Intermitente (AI) ha tomado notoriedad en la comunidad médica por sus potenciales acciones favorables en la mejora de la resistencia a la insulina (RI). Este modelo de control alimentario está identificado como episodios repetitivos de ayuno a corto plazo. En este punto, es de interés señalar que esta forma de control de la ingesta está asociada a proteólisis, tal como lo documentan Fryburgy su equipo (Fryburg DA et al. Effect of starvation on human muscle protein metabolism and its response to insulin. Am J Physiol 1990). Pero también debe considerarse lo afirmado por Afolabi y colegas, quienes también advierten que el ayuno a corto plazo disminuye la síntesis proteica (Afolabi PR et al. The effect of total starvation and very low energy diet in lean men on kinetics of whole body protein and five hepatic secretory proteins. Am J Physiol Endocrinol Metab 2007).

Respecto de esto último, Lecker y colaboradores afirman que la caída en la síntesis de proteínas y el aumento de la proteólisis durante el ayuno a corto plazo se producen a través de la disminuida activación de la AKT así como de la mTOR (Lecker SH. Protein degradation by the ubiquitin-proteasome pathway in normal and disease states. J Am Soc Nephrol 2006).

De acuerdo a lo visto, quizás sea un momento prudente para poner los saberes en su sitio y recomendar, a quien merezca recibir, ciertas estrategias dietarias encuadradas en un marco de coherencia y suficiente amplitud biológica. Puede caber debidamente una privación de alimentos durante un tiempo lo suficientemente prolongado como para decir que ello es ayuno. También que el mismo puede ser de tiempo corto o amplio y que la decisión tiene en cuenta un buen número de variables que merecen ser atendidas de cierta manera para conseguir una condición mejor, especialmente si de salud se trata. Pero quien afirma que una privación nutricional corta o prolongada le cabe a un sujeto que está enrolado en el campo de la ejercitación corporal, sea cual fuere, al menos desconoce aspectos centrales que la ciencia ha documentado largamente en el territorio de la bioquímica energética y en el ambiente biomolecular. Mal les cabe a algunos buscar los ejemplos que se muestran como excepción para intentar demostrar algo, porque justamente esa característica tan individual del ser humano le permite hasta ponerse como muestra de lo incorrecto, y hasta tener éxito. Porque en biología, 2 más 2 sigue dando 5 en demasiadas ocasiones.

Para reflexionar…