Actividad Física y Estrés oxidativo: Efectos sobre la Dinámica Mitocondrial y Marcadores de Inflamación
- Autores: Carla Busquets Cortés
- Directores de la Tesis: Antoni Sureda Gomila (dir. tes.), Antoni Pons Biescas (dir. tes.)
- Lectura: En la Universitat de les Illes Balears ( España ) en 2019
- Idioma: español
- Tribunal Calificador de la Tesis: Joan Miquel Batle Vidal (presid.), Maria del Mar Bibiloni Esteva (secret.), Bartolomé Marí Solivellas (voc.)
- Programa de doctorado: Programa de Doctorado en Nutrición y Ciencias de los Alimentos por la Universidad de Granada y la Universidad de las Illes Balears
- Materias:
- Enlaces
- Tesis en acceso abierto en: RepositoriUIB
- Resumen
- español
La práctica de actividad física conduce a la generación de especies reactivas de oxígeno (ROS) con potencial para influir sobre numerosos procesos celulares. Estas ROS ejercen un efecto dual en función de su concentración, ya que niveles elevados se asocian con la aparición de estrés oxidativo y daño sobre biomoléculas y estructuras celulares, mientras que niveles más moderados actúan como mensajeros celulares modulando diversas vías de señalización. Sesiones de ejercicio agudo y de elevada intensidad se relacionan con elevadas tasas de generación de ROS que pueden sobrepasar la capacidad antioxidante del organismo. Contrariamente, la repetición de ejercicios de intensidad moderada se asocia con dosis fisiológicamente tolerables de ROS; a éstas se le atribuyen efectos beneficiosos dado que parecen estar implicadas en la regulación de cascadas de señalización celular que juegan un papel fundamental en la mediación de los beneficios derivados del entrenamiento. Por otra parte, se ha descrito que los ácidos grasos omega 3 ejercen importantes beneficios sobre el organismo al modular los mecanismos de defensa antioxidante y mediadores de inflamación. Así, el objetivo general de esta tesis se centra en evaluar y caracterizar la respuesta diferencial antioxidante, inflamatoria y mitocondrial, frente a diferentes dosis estímulo prooxidante, además valorar el uso de ácido docosahexaenoico (DHA) como suplemento nutricional en este contexto.
En futbolistas entrenados, el hecho de ingerir una bebida enriquecida con DHA durante ocho semanas incrementa en el contenido de este omega 3 en las membranas eritrocitarias. El entrenamiento y el ejercicio agudo promueven en estos sujetos la biogénesis y remodelación mitocondrial y potencia la capacidad de respiración mitocondrial en PBMCS. La suplementación de la dieta con DHA durante ocho semanas contribuye de manera sinérgica a los efectos del entrenamiento sobre la remodelación mitocondrial.
Un estilo de vida activo viene acompañado de menor peso, masa grasa, IMC, presión arterial diastólica y recuento neutrófilos y linfocitos en sujetos sanos sexagenarios en comparación con un estilo de vida sedentario. En sujetos activos en condiciones basales observamos una potenciación de la capacidad antioxidante endógena inducida por la práctica regular de actividades físicas moderadas. Además, se observa una atenuación de parámetros proinflamatorios y una potenciación de marcadores antiinflamatorios en sujetos activos respecto a sedentarios. Con todo, un estilo de vida activo ejerce efectos beneficiosos sobre la composición corporal, las defensas antioxidantes y el estado antiinflamatorio de las personas mayores.
La exposición continua de PBMCs y neutrófilos a concentraciones sostenidas de H2O2 producida por la enzima glucosa oxidasa permite emular una situación crónica de estrés oxidativo de manera ex vivo. Los neutrófilos presentan una mayor capacidad para eliminar el H2O2 que las PBMCs. Este hecho se traduce en menores niveles de H2O2 en el medio de cultivo de neutrófilos, lo que limita los efectos del H2O2 sobre de expresión génica y producción de ROS por parte de estas células. La exposición continua ex vivo de PBMCs y neutrófilos a concentraciones sostenidas de H2O2 estimula de manera hormética procesos implicados en la dinámica y biogénesis mitocondrial y la expresión de genes proinflamatorios en estas células. Un control de los de niveles de H2O2 en el organismo podría tener relevancia médica en enfermedades con estados inflamatorio y redox alterados como el síndrome metabólico.
En conclusión, la activación de las defensas antioxidantes, la inducción de daño oxidativo, junto con la modulación de la dinámica biogénesis mitocondrial y de los marcadores de inflamación, son procesos que se encuentran estrechamente relacionados en respuesta a diferentes grados estrés oxidativo derivado de la práctica de actividad física, el estilo de vida y la exposición exógena H2O2. La ingesta de DHA en dosis moderadas resulta efectiva potenciar de manera sinérgica las adaptaciones antioxidantes y mitocondriales.
- English
The practice of physical generates reactive oxygen species (ROS) with potential to influence on numerous cellular processes. ROS can exert a dual role depending on the concentration. High levels are associated to oxidative stress and damage to biomolecules and cellular structures, while moderate levels act as cellular messengers modulating various signalling pathways. Acute and high intensity exercise sessions are associated to high ROS generation rates that may overwhelm antioxidant defences. Conversely, the repetition of moderate intensity exercises is associated to tolerable doses of ROS that appear to be involved in the regulation of cell signalling cascades that play a fundamental role in mediating the training-derived benefits. On the other hand, it has been described that omega 3 fatty acids exert beneficial effects on the body by modulating the mechanisms of antioxidant defence and inflammation. Thus, the general aim of this thesis focuses on evaluating and characterizing the antioxidant, inflammatory and mitochondrial differential response against different doses of prooxidant stimulus. In addition we aimed to assess the use of docosahexaenoic acid (DHA) as a nutritional supplement in this context.
In conclusion, the activation of antioxidant defences, the induction of oxidative damage, together with the modulation of the mitochondrial biogenesis dynamics and the markers of inflammation, are processes that are closely related in response to different degrees of oxidative stress derived from the practice of physical activity, lifestyle and exogenous H2O2 exposure. The intake of DHA in moderate doses is effective to enhance synergistically antioxidant and mitochondrial adaptations.
- español
