La intensidad del ejercicio modula las respuestas moleculares tempranas del tejido adiposo subcutáneo

Ahn C, Zhang T, Rode T, Yang G, Chugh OK, Ellis S, Ghayur S, Mehta S, Salzman R, Jiang H, Parker SCJ, Burant CF, Horowitz JF. Molecular responses in abdominal subcutaneous adipose tissue after a session of endurance exercise: effects of exercise intensity. J Physiol. 2025 Oct 12. doi: 10.1113/JP289339.

El tejido adiposo no solo almacena energía en forma de triglicéridos, sino que regula procesos esenciales mediante la liberación de adipocinas, citoquinas y metabolitos. Estudios previos han mostrado que el entrenamiento físico regular puede aumentar la capilarización y el contenido mitocondrial del tejido adiposo subcutáneo abdominal (aSAT), remodelar su matriz extracelular y reducir la infiltración de macrófagos proinflamatorios. Sin embargo, se desconocía cómo se inician estas adaptaciones con el estímulo agudo del ejercicio.

La hipótesis central del estudio parte de la idea de que las adaptaciones crónicas observadas con el entrenamiento son la acumulación de pequeñas respuestas moleculares que se activan tras cada sesión. En el músculo, por ejemplo, la biogénesis mitocondrial depende de aumentos transitorios en la expresión de genes que regulan la fosforilación oxidativa y la angiogénesis después de cada entrenamiento. Este mismo principio podría aplicarse al tejido adiposo, donde la repetición de estímulos podría inducir una reorganización estructural y funcional progresiva.

Además, se sabe que la intensidad del ejercicio modula las adaptaciones fisiológicas. El entrenamiento de alta intensidad (HIIT) parece inducir cambios más marcados en el tejido adiposo —como mayor densidad capilar, adipocitos más pequeños y menor inflamación— en comparación con ejercicios de intensidad moderada o baja. Por ello, el objetivo de este trabajo fue comparar, en personas entrenadas, las respuestas moleculares del aSAT tras una sesión de ejercicio de baja, moderada o alta intensidad, midiendo la expresión génica, la fosforilación de proteínas señalizadoras y las concentraciones de citoquinas.

Diseño general del estudio

Cuarenta y cinco adultos físicamente activos fueron asignados a tres protocolos distintos:

• Baja intensidad (LOW): 60 minutos al 30% del VO₂máx.
• Moderada (MOD): 45 minutos al 65% del VO₂máx.
• Alta (HIGH): 10 intervalos de 1 minuto al 90% del VO₂máx. con 1 minuto de recuperación.

Se tomaron biopsias de tejido adiposo antes y 1,5 horas después del ejercicio, junto con muestras de sangre. Los análisis incluyeron secuenciación de ARN, inmunoensayos para proteínas y cuantificación de citoquinas plasmáticas.

El hallazgo principal fue que una sola sesión de ejercicio altera de forma sustancial el transcriptoma del tejido adiposo, pero los patrones de expresión difieren notablemente según la intensidad. En total, se detectaron más de 17.000 genes, con centenares de ellos mostrando cambios significativos tras el ejercicio. Sin embargo, la superposición entre los genes modificados por las tres intensidades fue limitada, lo que sugiere que cada modalidad activa programas moleculares específicos.

1. Ejercicio de alta intensidad (HIGH)

El ejercicio interválico de alta intensidad provocó la activación de genes asociados a angiogénesis, inflamación, señalización de citoquinas, secreción proteica e insulinorresistencia, incluyendo vías relacionadas con IL-6, IL-10 y el sistema del complemento. También se observó un aumento en la fosforilación de proteínas como ERK, lo que apunta a una activación rápida de rutas de señalización celular. Aunque estos cambios pueden interpretarse como una respuesta inflamatoria aguda, los autores subrayan que este tipo de respuesta es necesaria para iniciar procesos de reparación y adaptación del tejido.

2. Ejercicio de intensidad moderada (MOD)

El ejercicio moderado activó fundamentalmente vías de traducción proteica, biogénesis ribosomal y metabolismo mitocondrial, reflejando una respuesta orientada hacia la eficiencia metabólica y la mejora del potencial oxidativo. Se detectó también una regulación positiva de genes implicados en la organización de la matriz extracelular, un proceso clave para mantener la estructura y función del tejido adiposo.

3. Ejercicio de baja intensidad (LOW)

A pesar de requerir menos energía, la baja intensidad también indujo cambios, especialmente en procesos de traducción de proteínas y activación inmune ligera, aunque en menor magnitud que las otras intensidades. Las rutas relacionadas con la adipogénesis y el metabolismo lipídico tendieron a disminuir, lo que podría reflejar una reducción temporal en la síntesis de lípidos.

En conjunto, estos resultados demuestran que la intensidad del ejercicio define la naturaleza del estímulo molecular en el tejido adiposo: el ejercicio de alta intensidad activa respuestas más proinflamatorias y angiogénicas, mientras que las intensidades moderadas y bajas potencian la maquinaria metabólica y de remodelación tisular.

Implicaciones fisiológicas

Estos hallazgos aportan una pieza clave para entender cómo el ejercicio mejora la salud cardiometabólica. El tejido adiposo no solo responde pasivamente al gasto energético, sino que experimenta un reprograma molecular que influye en la sensibilidad a la insulina, el metabolismo lipídico y la comunicación interorgánica. Los cambios agudos en la expresión de genes del aSAT pueden ser el primer paso hacia las adaptaciones estructurales observadas con el entrenamiento prolongado, como la mayor densidad mitocondrial y la menor inflamación.

La intensidad del ejercicio emerge como un factor modulador esencial: mientras el ejercicio moderado favorece la eficiencia energética y la biogénesis mitocondrial, el ejercicio intenso parece desencadenar señales más relacionadas con la regeneración vascular y la comunicación inflamatoria controlada. Ambas respuestas son complementarias y probablemente necesarias para el mantenimiento de un tejido adiposo saludable.

Un aspecto destacado del estudio es que los participantes eran personas acostumbradas al ejercicio, lo que evita que los cambios observados se deban al estrés del ejercicio en sujetos sedentarios. Este diseño permite aislar las verdaderas señales adaptativas del tejido, no las meras reacciones al esfuerzo.

Conclusiones

1. El ejercicio agudo, independientemente de la intensidad, desencadena una respuesta transcripcional robusta en el tejido adiposo subcutáneo.
2. La intensidad del ejercicio determina el tipo de genes activados, con predominio de vías inflamatorias y angiogénicas en la alta intensidad y de vías mitocondriales y de síntesis proteica en intensidades más bajas.
3. El tejido adiposo muestra una heterogeneidad celular en su respuesta al ejercicio, sugiriendo que diferentes subpoblaciones de adipocitos y células inmunes contribuyen a los distintos patrones moleculares.
4. Las vías activadas tras una única sesión son potenciales iniciadores de las adaptaciones crónicas, como la mejora en la sensibilidad a la insulina y la reducción de la inflamación.

En términos aplicados, el trabajo indica que no existe una única “mejor” intensidad de ejercicio para el tejido adiposo, sino que cada una estimula mecanismos complementarios. Para lograr una remodelación metabólica completa, los programas de entrenamiento podrían beneficiarse de combinar sesiones de distintas intensidades.

Finalmente, los autores destacan que el estudio proporciona un mapa molecular temprano del tejido adiposo frente al ejercicio, sentando las bases para investigaciones futuras que integren transcriptómica, proteómica y metabolómica en distintas poblaciones (sedentarios, obesos o diabéticos). Comprender estas respuestas iniciales podría abrir nuevas estrategias para optimizar la prescripción del ejercicio en la prevención y tratamiento de enfermedades metabólicas.

Acceso libre al artículo original en: https://www.fisiologiadelejercicio.com/wp-content/uploads/2025/10/The-Journal-of-Physiology-2025-Ahn-Molecular-responses-in-abdominal-subcutaneous-adipose-tissue-after-a-session-of-1.pdf