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6 agosto, 2020

METABOLITOS: UN NUEVO BIOMARCADOR PARA OPTIMIZAR EL RENDIMIENTO

Salud y Bienestar

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En el fútbol de élite existe una línea muy fina entre el éxito y el fracaso. Monitorizar y cuantificar la plétora de factores internos y externos asociados al rendimiento nos permitirá conocer mejor las adaptaciones al entrenamiento y, en base a ellas, realizar los ajustes en función del estado de los jugadores. El control de la carga de trabajo, al correlacionarse positivamente con el riesgo de lesión, es un proceso fundamental para optimizar el rendimiento. La carga de trabajo se suele clasificar como externa o interna, entendiendo la externa como el trabajo realizado por el deportista (p.ej., distancia recorrida, número de aceleraciones), y la interna como la respuesta fisiológica a ese trabajo (p.ej., RPE, frecuencia cardiaca, concentración de lactato o temperatura corporal).

El avance tecnológico ha hecho que se puedan utilizar nuevas herramientas que ayuden a comprender mejor cuáles son las respuestas del organismo durante el ejercicio. En este sentido, la metabolómica – una rama relativamente joven de las ciencias ómicas – consiste en el estudio del metaboloma, el cual comprende al conjunto de metabolitos que se generan durante el metabolismo celular. La expresión de los genes o factores tales como la alimentación, el ejercicio, el estrés, el ciclo menstrual o los ritmos circadianos modulan el metaboloma. De ahí que la metabolómica pueda ser considerada una medida muy sensible del fenotipo de un organismo. Cualquier alteración que se produzca en el ADN, ARN o en el proteoma, puede llegar a provocar importantes cambios en la concentración de algunos metabolitos, reflejando cómo está funcionando el metabolismo en un órgano o en un ser vivo y, por lo tanto, pudiendo ejercer como un indicador de su estado de salud. A través de análisis metabolómicos podremos identificar biomarcadores para la prevención, diagnóstico y pronóstico de enfermedades como el Alzheimer, la diabetes, las enfermedades cardiovasculares o el cáncer.

En el contexto de la fisiología del deporte, la mayoría de los estudios metabolómicos llevados a cabo han sido realizados en plasma o suero. Sin embargo, la orina ofrece ventajas importantes frente a otros biofluidos, como es el hecho de que pueda obtenerse de manera fácil, indolora y no invasiva. No obstante, la técnica es complicada y costosa, por lo que, como comenta Guillermo Quintas, de la Unidad de Salud y Biomedicina del Leitat Technological Center y autor de varios artículos científicos sobre metabolómica, el objetivo ha de ser doble: “tratar de identificar y describir alteraciones metabólicas con utilidad para el seguimiento de deportistas de élite, y ser capaces de desarrollar modelos simplificados que sean trasladables a la práctica rutinaria en equipos rápidos y menos costosos, sin perder información”. A pesar de ser considerada un producto de desecho, el análisis de la composición de la orina puede proporcionar tanta información que incluso Hipócrates, el conocido como padre de la medicina moderna, ya en los siglos V y IV a.C. la utilizaba con fines diagnósticos.

En base a ello, miembros del Departamento médico del F.C. Barcelona y del Barça Innovation Hub acaban de publicar un artículo científico en el que estudian la asociación entre la carga externa y los cambios en el metaboloma urinario a lo largo de una temporada, con el fin de evaluar el uso de la metabolómica como indicador del riesgo de lesión muscular en jugadores de fútbol profesional (1). La aplicación de la metabolómica al mundo del deporte podría ser muy interesante. Así, como indica Quintas, primer autor del trabajo,

la metabolómica nos permitirá identificar marcadores que describan la adaptación del deportista al entrenamiento de una forma personalizada. Ya hemos podido observar adaptaciones en rutas metabólicas asociadas a la carga externa aguda y crónica en deportistas profesionales. Además, la metabolómica tiene todo el potencial para analizar o detectar situaciones de estrés importantes a lo largo de la temporada, cambios en la alimentación, alteraciones en la microbiota, e incluso la interacción entre estos efectos”.

Los investigadores recogieron la primera orina de la mañana en 5 momentos a lo largo de la temporada: durante la pretemporada y a los 3, 5, 8 y 10 meses de competición (en todos los casos después de un día de descanso). Mientras, los datos de la carga externa se recogieron a través de dispositivos de seguimiento electrónico del rendimiento o EPTS (WIMU PRO de RealTrack Systems), tecnología empleada para el registro de las posiciones de los jugadores y el balón. Para cada jugador se analizaron las principales variables de carga externa como la distancia, la distancia recorrida a alta demanda metabólica, las aceleraciones o las acciones a alta intensidad entre otras.

El análisis de las muestras de orina permitió detectar cambios en el metaboloma que se relacionaron con la carga externa. Entre los que se asociaron con la carga externa destacan los metabolitos de las hormonas esteroideas o los metabolitos de la tirosina y el triptófano. Además, mediante el uso de un modelo matemático, vieron que aquellos que más se lesionaron fueron también los que más se desviaron en la proyección hecha por el modelo. De esta manera, este análisis puede ayudar a estimar causalidades entre las variables obtenidas del estudio del metaboloma y la carga de trabajo.

Estos resultados indican que la carga externa se asocia con una adaptación de las rutas metabólicas, por lo que la metabolómica ofrece enormes oportunidades para mejorar la comprensión del rendimiento humano y las adaptaciones al ejercicio. De hecho, Bongiovanni y colaboradores sugieren que la metabolómica aplicada al deporte, o sportomica como ellos la definen, podría formar parte de una nueva revolución en este campo (2). En este sentido, Quintas concluye que “hemos observado adaptaciones metabólicas asociadas a la carga externa aguda y crónica a lo largo de una temporada. También se sabe que la falta de adaptación a un esfuerzo físico induce cambios en p.ej. el nivel de estrés oxidativo que se traducen en un cambio en el perfil metabólico. Por esto es razonable pensar que el análisis del metaboloma aportará información adicional para detectar estados de fatiga o falta de adaptación. Sin embargo, el riesgo de lesión es multifactorial. La información que aporte la metabolómica deberá integrarse y analizarse junto al resto de información que se recoge del deportista a lo largo de la temporada”. Y es que, en el fútbol, donde el más mínimo detalle puede delimitar la fina línea entre el éxito o el fracaso, cualquier dato adicional – p.ej., el análisis del metaboloma urinario – podría marcar la diferencia.

 

 

BIHUB team

 

REFERENCIAS:

  1. Quintas G, Reche X, Sanjuan-Herráez JD, Martínez H, Herrero M, Valle X, Masa M & Rodas G. Urine metabolomic analysis for monitoring internal load in professional football players. Metabolomics. 2020;16(4):45.
  2. Bongiovanni T, Pintus R, Dessì A, Noto A, Sardo S, Finco G, Corsello G & Fanos V. Sportomics: metabolomics applied to sports. The new revolution? Eur Rev Med Pharmacol Sci. 2019;23(24):11011-11019.

 

 

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