Un nuevo estudio revela que los patrones de actividad molecular en la sangre pueden ofrecer pistas sobre la condición física de una persona y los procesos biológicos que respaldan el rendimiento físico. Investigadores del MIT, GE HealthCare y la Academia Militar de EE. UU. en West Point han desarrollado un modelo computacional que relaciona miles de señales moleculares con los niveles de condición física.
Este modelo puede informar futuros estudios para mejorar el entrenamiento físico y acelerar la recuperación de lesiones o enfermedades. Para su desarrollo, se analizaron más de 50,000 biomarcadores en 86 cadetes que entrenaban para una competencia militar, identificando vías moleculares que contribuyen a niveles más altos de condición física.
Identificación de biomarcadores
Ernest Fraenkel, profesor del MIT, explica que se realizó una reducción de datos desde 50,000 mediciones a aproximadamente 100 biomarcadores que podrían estar causalmente relacionados con la condición física. Este enfoque no se limita a correlaciones estadísticas, sino que busca marcar relaciones de causa y efecto.
Los biomarcadores pueden medirse a través de análisis de muestras de sangre, lo que podría proporcionar información valiosa a atletas y personas con enfermedades crónicas o lesiones a largo plazo. Esto les permite enfocarse en áreas específicas para reducir el riesgo de lesiones y mejorar su rendimiento.
Metodología del estudio
Para identificar factores de la condición física, los investigadores trabajaron con 86 voluntarios en la Academia Militar de West Point. Durante tres meses, los participantes realizaron hasta cinco sesiones de ejercicio intenso, donde se tomaron muestras de sangre antes y después del ejercicio. También se midieron características como la masa muscular y el VO2 máximo.
Los investigadores buscaron un conjunto más pequeño de biomarcadores que pudieran predecir la condición física general, utilizando el desempeño en el Army Combat Fitness Test (ACFT) como referencia. Este test incluye una carrera de 2 millas, levantamientos máximos y una prueba de eslalon.
Análisis de redes moleculares
Los investigadores crearon un modelo de red que representa las interacciones entre los biomarcadores, utilizando bases de datos existentes. Este enfoque permite identificar áreas activas en un mapa molecular, correlacionadas con los fenotipos medidos.
Después de alimentar los datos en un modelo predictivo llamado PhenoMol, se identificaron más de 100 biomarcadores relacionados con el desempeño en el ACFT. Este modelo demostró ser más preciso que otros que no consideraron las conexiones de red.
Rutas celulares y aplicaciones futuras
Las vías celulares identificadas abarcan procesos como la coagulación sanguínea y el ciclo de la urea. Estas vías son cruciales para la recuperación de lesiones y la respuesta al estrés durante el ejercicio. Fraenkel busca entender qué biomarcadores reflejan la condición física actual y cuáles podrían indicar el potencial futuro.
Este enfoque podría ser útil no solo para el entrenamiento atlético, sino también para personas en rehabilitación o experimentando el envejecimiento. Los marcadores moleculares de la condición física podrían aplicarse en ensayos clínicos para evaluar suplementos y programas de entrenamiento populares.
Finalmente, los investigadores esperan simplificar el proceso de prueba al reducir el número de biomarcadores a un grupo que se pueda medir fácilmente a partir de una sola muestra de sangre.
