Este es el mecanismo por el que el ejercicio fortalece los huesos y mejora la inmunidad

Este es el mecanismo por el que el ejercicio fortalece los huesos y mejora la inmunidad

Hace tiempo que las investigaciones han revelado que el ejercicio es bueno para los huesos. Ahora, un nuevo estudio explica cuál es el mecanismo por el ejercicio, además de fortalecer los huesos, también potencia la inmunidad.

Los científicos han identificado el entorno especializado, conocido como nicho, en la médula ósea donde se producen nuevos huesos y células inmunes. El estudio también muestra que la estimulación inducida por el movimiento es necesaria para el mantenimiento de este nicho, así como el hueso y las células formadoras de inmunidad que contieneJuntos, estos hallazgos identifican una nueva forma en que el ejercicio fortalece los huesos y la función inmunológica.

Los resultados han sido publicados en la revista Nature a finales de febrero de 2021.

El ejercicio fortalece los huesos y la inmunidad

Los científicos del Instituto de Investigación del Centro Médico Infantil de UT Southwestern (CRI) han identificado un nuevo mecanismo mediante el cual el ejercicio fortalece los huesos y la función inmunológica. Sus estudios en células cultivadas en laboratorio y en ratones, destacaron un nicho especializado de la médula ósea donde se producen nuevos huesos y células inmunes.

También  demostraron que la estimulación inducida por el movimiento es necesaria para el mantenimiento del nicho y las células formadoras de huesos e inmunes que contiene.

Sugieren que los resultados apuntan al desarrollo potencial de nuevas estrategias terapéuticas que podrían aumentar la formación ósea y las respuestas inmunes, particularmente en los ancianos.

Los investigadores  descubrieron que las fuerzas creadas al caminar o correr se transmiten desde las superficies óseas a lo largo de los vasos sanguíneos arteriolares hacia la médula dentro de los huesos. Las células formadoras de hueso que recubren el exterior de las arteriolas detectan estas fuerzas y son inducidas a proliferar. Esto no solo permite la formación de nuevas células óseas, lo que ayuda a engrosar los huesos, sino que las células formadoras de hueso también secretan un factor de crecimiento que aumenta la frecuencia de las células que forman linfocitos alrededor de las arteriolas. Los linfocitos son las células B y T que permiten que el sistema inmunológico combata las infecciones.

Cuando se inactivó la capacidad de las células formadoras de hueso para detectar la presión causada por el movimiento, también conocida como fuerzas mecánicas, se redujo la formación de nuevas células óseas y linfocitos. Esto hizo que los huesos se volvieran más delgados y redujera la capacidad de los ratones para eliminar una infección bacteriana.

El ejercicio puede mejorar la fuerza ósea y la función inmunológica

Los investigadores explican que, a medida que envejecemos, el entorno de nuestra médula ósea cambia y las células responsables de mantener la masa ósea esquelética y la función inmunológica se agotan. “Sabemos muy poco sobre cómo cambia este entorno o por qué estas células disminuyen con la edad”, explican. Y añaden: “Investigaciones anteriores han demostrado que el ejercicio puede mejorar la fuerza ósea y la función inmunológica, y nuestro estudio descubrió un nuevo mecanismo por el cual esto ocurre”.

El trabajo anterior  descubrió las células madre esqueléticas que dan lugar a la mayoría de las nuevas células óseas que se forman durante la edad adulta en la médula ósea. Son células del receptor de leptina + (LepR +). Forran el exterior de los vasos sanguíneos en la médula ósea y forman factores de crecimiento críticos para el mantenimiento de las células productoras de sangre. El laboratorio también descubrió que un subconjunto de células LepR + sintetizan un factor de crecimiento formador de hueso no descubierto previamente llamado osteolectina. La osteolectina promueve el mantenimiento del esqueleto adulto al hacer que LepR + forme nuevas células óseas.

En el estudio actual, los investigadores examinaron más detenidamente el subconjunto de células LepR + que producen osteolectina. Descubrieron que estas células residen exclusivamente alrededor de los vasos sanguíneos arteriolares en la médula ósea. También encontraron que mantienen a los progenitores linfoides cercanos sintetizando el factor de células madre (SCF); un factor de crecimiento del que dependen esas células. La eliminación de SCF de las células positivas para osteolectina agotó los progenitores linfoides y socavó la capacidad de los ratones para montar una respuesta inmune a la infección bacteriana.

Cambios producidos por el ejercicio

Descubrieron que la cantidad de células progenitoras linfoides y células positivas para osteolectina disminuía con la edad. Con curiosidad por si podía revertir esta tendencia, los investigadores pusieron ruedas en las jaulas para que los ratones pudieran hacer ejercicio. Encontraron  que los huesos de estos ratones se fortalecían con el ejercicio, mientras que aumentaba el número de células positivas para osteolectina y progenitores linfoides alrededor de las arteriolas. Esta fue la primera indicación de que la estimulación mecánica regula un nicho en la médula ósea.

Además,  descubrieron que las células positivas para osteolectina expresaban un receptor en sus superficies, conocido como Piezo1, que envía señales dentro de la célula en respuesta a fuerzas mecánicas. Cuando Piezo1 se eliminó de las células de ratones con osteolectina positiva, estas células y los progenitores linfoides que apoyan se agotaron, debilitando los huesos y alterando las respuestas inmunes.

Los investigadores creen haber encontrado un mecanismo importante por el cual el ejercicio promueve la inmunidad y fortalece los huesos, además de otros mecanismos previamente identificados por otros.

Ejercicio y salud ósea

El ejercicio es importante para desarrollar huesos fuertes cuando somos más jóvenes. Además, hacer ejercicio es esencial para mantener la fuerza de los huesos a medida que nos hacemos mayores. Dado que el hueso es tejido vivo, cambia con el tiempo en respuesta a las fuerzas que se ejercen sobre él. Cuando hace ejercicio con regularidad, su hueso se adapta construyendo más hueso y volviéndose más denso.

El envejecimiento, junto con ciertas enfermedades y medicamentos, puede hacer que los huesos se vuelvan muy débiles y frágiles con el tiempo, una condición llamada osteoporosis. A menudo ocurre en mujeres después de la menopausia y en hombres en la vejez. Esta enfermedad que debilita los huesos pone a las personas en mayor riesgo de fracturas, lo que puede limitar seriamente la movilidad y la independencia.

También tendemos a perder músculo a medida que envejecemos, una afección llamada sarcopenia. Las personas que desarrollan osteoporosis o sarcopenia se consideran frágiles: más propensas a caerse y más propensas a romperse un hueso.

El ejercicio actúa sobre los huesos de forma muy similar a como funciona sobre los músculos: los fortalece. El ejercicio es importante para desarrollar huesos fuertes cuando somos más jóvenes y es esencial para mantener la fortaleza de los huesos cuando somos mayores. Dado que el hueso es tejido vivo, cambia con el tiempo en respuesta a las fuerzas que se ejercen sobre él. Cuando haces ejercicio con regularidad, tu hueso se adapta construyendo más hueso y volviéndose más denso. Esta mejora en los huesos requiere una buena nutrición, que incluya una cantidad adecuada de calcio y vitamina D.

Otro beneficio del ejercicio es que mejora el equilibrio y la coordinación. Esto se vuelve especialmente importante a medida que envejecemos porque ayuda a prevenir caídas y fracturas de huesos que pueden resultar.

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