Por Javier S. Morales Rojas
Las mitocondrias juegan un papel esencial en la salud. No solamente son responsables de la síntesis aeróbica del ATP, sino que también participan en la homeostasis del calcio y en el estado redox en las mitocondrias de las células musculares. Como otros orgánulos, están sujetas a daños, siendo el ADN mitocondrial especialmente susceptible a deleciones causadas por el estrés oxidativo y el envejecimiento en comparación, por ejemplo, con el ADN nuclear. Por tanto, es necesario, además de generar nuevas mitocondrias, mantener las sanas y eliminar las que hayan sido dañadas funcionalmente.
La regulación del ciclo vital mitocondrial, desde la biogénesis de nuevas mitocondrias a la eliminación de mitocondrias disfuncionales determina la cantidad total, y lo más importante, la calidad y la función de las mitocondrias en el músculo esquelético, que son determinantes de la función metabólica y el rendimiento físico.
La acumulación de las mitocondrias dañadas junto con estilos de vida sedentarios y/o dietas ricas en grasas, puede perjudicar las funciones contráctil y metabólica del músculo esquelético. Por ejemplo, la disfunción mitocondrial se ha asociado a desarrollo de resistencia a la insulina, probablemente como resultado de la producción excesiva de especies reactivas de oxígeno (ROS) y la acumulación de subproductos del metabolismo lipídico. Por tanto, es crítico para cualquier tejido u órgano como el músculo esquelético ser capaz de reconocer y eliminar selectivamente las mitocondrias dañadas para el mantenimiento de la función mitocondrial.
Probablemente las adaptaciones fenotípicas más conocidas que se producen en el músculo esquelético en respuesta al ejercicio crónico son el incremento de la vascularización (angiogénesis), la transformación del tipo de fibra hacia fibras musculares oxidativas y el aumento de contenido y de la función mitocondrial.
Así, el aumento de la capacidad metabólica provocado por el ejercicio ayudará a mejorar el rendimiento físico y la salud. Los principales mecanismos subyacentes implican la regulación de la red mitocondrial mientras que ahora se sabe que uno de los encargados de la generación y formación de nuevas mitocondrias es regulado por la PGC-1α, jugando un papel clave en la biogénesis mitocondrial.
En concreto, se propone que el ejercicio físico regular provoca una remodelación de la red mitocondrial a través de la fusión y la fisión y la eliminación de las mitocondrias dañadas a través de la mitofagia (Figura 1).
Figura 1. El ejercicio implicado en la biogénesis, la fusión, la fisión y la mitofagia en la promoción tanto de la formación de nuevas mitocondrias como en la identificación y eliminación de aquellas mitocondrias dañadas en busca de mejorar la función metabólica (1).
En este proceso dinámico de la sustitución de mitocondrias envejecidas y poco saludables por otras nuevas también se manifiesta una mayor cantidad y calidad tanto en el contenido como en la función de las mitocondrias del músculo esquelético después de la práctica de ejercicio físico.
