1. Hormesis y muerte celular
La hormesis podría definirse como la respuesta ante estímulos que nuestro organismo realiza para sobrevivir ante situaciones adversas. Si la dosis es adecuada obtendremos beneficios, pero si esta no existe o es excesiva tendremos efectos perjudiciales.
Para determinar este efecto beneficioso o perjudicial debemos entender que los procesos de muerte celular son necesarios para el mantenimiento de la homeostasis que favorece la renovación de tejidos. Cuando estos mecanismos no se realizan de la manera adecuada se pueden generar enfermedades neurodegenerativas, autoinmunes o incluso células inmortales denominadas cancerígenas, por lo que entendemos que se trata de un proceso beneficioso para la salud. Se ha podido comprobar con experimentos realizados en ratones que eliminando el ATG7 (gen esencial para el desarrollo de la autofagia) lo animales morían al poco tiempo de nacer (estudio).
El conocimiento actual sobre la muerte celular es bastante limitado, pero recientemente estan surgiendo interesantísimas investigaciones que puede aportar en el futuro mucha información sobre su relación con la salud y longevidad.
2. Tipos de muerte celular
La muerte celular está programada y puede durar desde unos pocos días hasta varios años. Cada día, miles de millones de células mueren y los fagocitos las eliminan rápidamente cuando no hay patologías que lo impidan. Sin embargo, este sistema puede verse comprometido cuando gran cantidad de células mueren a la vez (infección, traumatismo o daño tisular) o incluso cuando están sometidas a situaciones insostenibles en el tiempo (inflamación crónica).
Vamos a ver las tres formas más conocidas de muerte celular (estudio):
Apoptosis:
La muerte es controlada mediante un suicidio celular único propiciado por una acción dirigida por el factor de transcripción p53. Al producirse emite señales de “cómeme” para los fagocitos y parece tener un efecto positivo en células vecinas, promoviendo el aclaramiento, acciones antinflamatorias y proliferación celular.
Necroptosis:
Es una forma más agresiva de muerte celular que ha evolucionado de la apoptosis para detectar patógenos y promover la reparación de tejidos. Se produce con un estimulo externo que supone una fuerte agresión y acaba con la célula. Pero en este caso las consecuencias son altamente inflamatorias y efectos negativos para la salud. Esta forma de muerte celular sirve para asegurar la eliminación de células infectadas por patógenos, toxicidad, en casos de enfermedades neurodegenerativas o para inducir el reclutamiento de células fagocíticas al sitio del daño.
Piroptosis:
En este caso la muerte celular se produce mediante sensores de inflamasoma, que constituyen una fuerte defensa contra patógenos o estrés celular, evitando por ejemplo propagación microbiana. Sin embargo, se puede desencadenar una activación desequilibrada, especialmente relacionada con el NLRP 3 relacionado con una inflamación descontrolada y propiciada por ejemplo por la dieta occidental basada en un exceso de comida procesada.
3. Autofagia
Este concepto es diferente a la muerte celular, pero complementario para conservar la salud y longevidad. Se trata de un proceso de reciclaje de componentes celulares con el fin de conseguir la supervivencia de la célula (estudio).
En el año 2016 se otorga el Premio Nobel de medicina al biólogo japones Yoshinori Ohsumi por descubrir los procesos celulares para mantener los niveles de energía y nutrientes en condiciones de inanición o estrés celular. Este mecanismo sirve a su vez como sistema de control de calidad de orgánulos defectuosos que van surgiendo de manera natural con el envejecimiento.
Dentro de las células existen unos orgánulos denominados lisosomas que se encargan de utilizar componentes extras de la célula, que no son vitales para su funcionamiento. De este modo, pueden considerarse plantas de reciclaje para generar sustratos energéticos o nuevas proteínas. Cuanto más activa sea esta función, mayor será la protección de las consecuencias negativas del envejecimiento.
4. Mitocondrias y dinámica mitocondrial
Las mitocondrias tienen la función de generar energía dentro de la célula y para conseguirlo necesitan optimizar su rendimiento sobre todo en zonas de altísima necesidad energética como las neuronas o miofibrillas del músculo cardiaco. Para conseguirlo tienen mecanismos muy dinámicos que deben permitir mantener este ritmo de flujo constante de energía como la biogénesis mitocondrial (producción de nuevas mitocondrias), procesos de fusión y fisión mitocondrial o mitoptosis.
Fusión:
Es un proceso en el que las mitocondrias unen sus membranas y de este modo se permite una complementación genética. Dos genomas mitocondriales con diferentes defectos dentro del mismo orgánulo pueden codificar cada uno lo que le falta al otro, haciendo que sea una mitocondria completamente funcional y consiga el máximo rendimiento energético para momentos puntuales de alta demanda energética (estudio)
Fisión:
Se trata de una división mitocondrial para ofrecer una red ramificada que puede generar energía en todas las regiones pobres en oxígeno de una célula y además facilita la transmisión de mitocondrias a las células hijas durante la mitosis o meiosis (estudio)
Mitoptosis:
Es un proceso de autofagia especifico de las mitocondrias que puede ocurrir durante la fase de división (fisión) y supone un importante proceso de eliminación selectiva de mitocondrias dentro de una célula.
Cuando una mitocondria es sobreproductora de ROS (radicales libres) o es disfuncional debería sufrir este proceso de suicidio mitocondrial para sacrificarse por el bien del conjunto de la célula (estudio)
Como ya hemos visto en otras entradas, las mitocondrias suponen la base del rendimiento y la salud (mitocondrias el secreto del rendimiento). Tener mitocondrias saludables supone una menor producción de ROS y mayor capacidad de generar energía con menos recursos. Y unas mitocondrias funcionales y estimuladas son la mejor herramienta para la longevidad y la salud metabólica.
5. Como promover la mitoptosis
Las condiciones de estrés celular por falta de nutrientes o de oxígeno, incluso exceso de radicales libres, aumentan los procesos de dinámica mitocondrial y por tanto de autofagia y mitoptosis. De este modo pueden sacrificarse ellas mismas o parte para producir energía y sobrevivir en condiciones adversas (estudio)
Un gran ejemplo para los mamíferos en longevidad es la ballena boreal, superando con facilidad los 200 años y con una resistencia extraordinaria a las enfermedades relacionadas con la edad.
Hace unos años se pudo descifrar el genoma completo de este animal por si daba pistas para que el ser humano aumentara su salud y longevidad (estudio). Pero creo que más que en sus genes, el secreto es su modo de vida y podemos tratar de imitarlo dentro de nuestras posibilidades. Tener pequeños episodios intermitentes de estrés para nuestras células supondrá la base para la longevidad y mantener una buena salud para toda la vida, al igual que hace la ballena boreal.
6. Estímulos intermitentes saludables
En un muy interesante articulo que todos deberíamos leer, se muestran con mucha lógica diferentes estímulos para mejorar la salud y longevidad. Voy a resumirlos en cinco puntos:
Ayuno intermitente:
En otra entrada ya hablamos de la autofagia y de esta herramienta tan sencilla para conseguirlo, la periodización de la nutrición. Por lo que no vamos a detenernos mucho en este aspecto que ya sabemos que aporta muchos beneficios para la salud si lo hacemos de la forma correcta.
Alimentación intermitente y variedad de alimentos:
La baja variedad de nutrientes de las dietas actuales pueden suponer un problema y se asocia con varias patologías (alergias, intolerancias alimenticias, asma, etc.). Las plantas contienen sustancias toxicas naturales para aumentar sus posibilidades de supervivencia que provocan un gran efecto hormético en bajas dosis y beneficiosos en la salud (flavonoides, curcumina, resveratrol, espermidina, etc.). Se ha podido demostrar que una variedad alta de alimentos puede reducir la mortalidad por enfermedad coronaria un 39% y por todas las causas de un 26% (estudio).
Sin embargo, una misma dosis fitoquímica muy continua o incluso en forma de suplemento (excesiva) puede suponer el efecto contrario como ya hemos visto en otra entrada. Bien por exceso de dosis o bien por reducción de beneficios horméticos de otro tipo de sustancias o estímulos importantes. En este ejemplo, se comparó el impacto de un mismo programa de entrenamiento en personas sedentarias con o sin suplementación de 1gr de vitamina C diaria durante 8 semanas. El resultado fue que el grupo sin suplementación tuvo el doble de incremento de VO2max debido posiblemente a la reducción de producción temporal de radicales libres y falta de este tipo de estímulo (estudio).
Frio intermitente:
El estímulo del frio es un recurso muy sencillo de utilizar, pero cada vez lo soportamos menos y utilizamos todos los medios posibles para no sentirlo. También hemos hablado con detalle en otra entrada de los beneficios que aporta.
Calor intermitente:
En esta entrada hablamos de como utilizar el calor de forma intermitente (sauna, baños de calor, etc.) para dar el estimulo adecuado. Incluso hasta el articulo habla de beneficios de pasar sed de ven en cuando.
Hipoxia intermitente:
El oxígeno es esencial para los humanos y tener niveles mas bajos implica graves consecuencias en la salud. Estos niveles bajos medidos con pulsioxímetro muestran los niveles de desaturación que en el ámbito médico pueden suponer el aporte de externo de oxígeno debido a las consecuencias negativas para el organismo de mantener durante tiempo estos niveles.
Sin embargo, la aplicación intermitente de dosis de hipoxia a la desaturación adecuada ha mostrado grandes beneficios en diversas patologías (metabólicas, cardiovasculares, respiratorias, neurológicas, etc.) por el potentísimo efecto de hormesis en todas las células del cuerpo (estudio). Es posiblemente el estímulo que mas afecta a las células.
7. Muerte celular y estímulos intermitentes
Como hemos visto la muerte celular es un proceso natural y necesario para mantener la salud, pero se puede realizar de formas diferentes. Unas beneficiosas para la longevidad y salud como la autofagia, mitoptosis y apoptosis, generadas gracias a una dosis hormética intermitente adecuada.
Y otras que son negativas debido a estímulos excesivos como necroptosis (estimulo demasiado agresivo por un patógeno, tóxico o falta de nutrientes). O piroptosis, en la que principalmente por falta de estímulos (muy común en nuestra sociedad), se generar un medio insostenible para las células a largo plazo, que supondrá un estímulo imposible de soportar (alta producción de ROS, inflamación de bajo grado, etc…)
Vamos a resumir de manera muy coloquial para entender todo mucho mejor.
La Mitoptosis es una forma de asegurar la supervivencia de la célula eliminando las mitocondrias defectuosas que muestran su debilidad en momentos de estrés celular. Vamos a entenderlo como una competición de relevos en la que tenemos a un participante de muy bajo nivel que decide retirarse y entregar sus recursos (geles/barritas) a los compañeros.
La Apotosis supone una muerte en paz y calmada de la célula que puede aportar beneficios a células vecinas por utilizar sus recursos. Podría entenderse como la muerte natural de una persona que dona todos sus órganos para que otros puedan sobrevivir en mejores condiciones.
La Necroptosis podríamos entenderla como un asesinato certero de un grupo de células que supone alta producción de ROS y efectos negativos. El ejemplo puede ser un atentado que supone muertes y destrucción cercana generando un problema para todas las células próximas por tener que utilizar recursos para reconstruir el daño.
La Piroptosis implica encontrarse en un medio agresivo para las células, sería como una muerte anunciada en la que la célula se somete a muchas amenazas de las que no puede huir. Esta muerte puede ser en masa y además el mayor problema es que es a nivel sistémico (no localizado) y seguirán existiendo las amenazas en el resto de las células. Sería algo así como un suicidio colectivo de una secta, pero que además puede extenderse porque todos piensan que esa es la única solución al encontrarse en la misma situación.
8. Resumen
- El estilo de vida moderna nos ha privado de muchos estímulos necesarios para nuestros genes que favorecen salud y longevidad, por lo que debemos realizar un esfuerzo por incorporarlos de nuevo en nuestros hábitos.
- La frase “Lo que no te mata te hace más fuerte” ahora tiene una explicación científica. Generar estímulos potentes para nuestras células supone el proceso necesario para conseguir la dosis adecuada de hormesis y por tanto la salud con mitocondrias más funcionales y saludables, preparadas para afrontar cualquier desafío con mayor probabilidad de éxito.
- Es fundamental el concepto de estímulo intermitente para que realmente sea terapéutico, debemos dar la dosis necesaria de estímulo y dejar que el cuerpo se adapte para que pueda soportar una dosis aún mayor o por lo menos no perder adaptaciones.
- Nuestros genes tuvieron que soportar durante siglos situaciones de hambre, sed, frio, calor o infecciones. El verdadero problema es dejar de recibir esos estímulos.
- El concepto de alimentación intermitente me parece muy interesante y poco conocido. Se estima que el homo sapiens ha utilizado una dieta de unas 3.000 especies vegetales distintas y la dieta promedio de los humanos modernos es de tan solo 20 (estudio). Tomar un kiwi todas las mañanas puede ser bueno para la salud durante un tiempo, pero tomar solo esa fruta durante 365 días del año me temo que no va a resultar muy saludable. Consumir gran variedad de alimentos (sobre todo vegetales) y de temporada.
- La hipoxia intermitente a pesar de ser el estímulo mas potente, quizá pueda parecer lo mas complejo de aplicar, pero tenemos dos buenas opciones para realizarlo:
- Entrenamiento HIIT, mediante este tipo de estimulo conseguimos una desoxigenación parcial durante un tiempo limitado que ha mostrado grandes beneficios. Puedes ver mas información en esta entrada. El único inconveniente es que entrenar en esta zona es duro.
- Entrenamientos en hipoxia intermitente con máquina, se puede realizar incluso en condiciones de reposo, siendo el método más cómodo para ofrecer un estímulo muy potente de horméis. Solo necesitas una máquina de hipoxia (cada vez más económicas) y un poco de conocimiento que puedes obtener fácilmente en nuestro curso (además con descuentos en máquinas por aguantar leyendo hasta el final).