La práctica de ejercicios es beneficiosa incluso en ambientes contaminados, muestra un estudio

Científicos de la Universidad de São Paulo analizaron marcadores inflamatorios en personas que se entrenan regularmente y que estuvieron expuestas a la contaminación vehicular. Los resultados de este experimento realizado en la ciudad de São Paulo salieron publicados en el American Journal of Physiology

Por Karina Ninni  |  Agência FAPESP – Diversos estudios recientes sugieren que la práctica de ejercicios de resistencia en ambientes contaminados puede producir efectos indeseables en la salud humana. Pero un trabajo publicado en el American Journal of Physiology por científicos del Grupo de Estudios del Rendimiento Aeróbico, de la Facultad de Educación Física y Deportes de la Universidad de São Paulo (EEFE-USP), en Brasil, indica que esto quizá no sea cierto para los practicantes habituados a la contaminación que emiten los vehículos.

El equipo de investigadores evaluó a diez ciclistas recreativos del sexo masculino, la mayor parte acostumbrados a entrenar en una ciclovía y dentro del Campus de la Universidad de São Paulo, en donde la Agencia Ambiental del Estado de São Paulo (Cetesb) reporta niveles de contaminación vehicular que sobrepasan los límites anuales que estipula la Organización Mundial de la Salud (OMS).

A diferencia de lo que se esperaba, se constató que los marcadores de inflamación en la sangre de esos ciclistas –como las interleuquinas 6 y 10 (IL-6 y IL-10)– no se habían alterado. Por otra parte, había aumentado el nivel sanguíneo de la proteína BDNF (brain-derived neurothophic factor o factor neorotrófico derivado del cerebro), relacionada con los beneficios del ejercicio sobre la neuroplasticidad del cerebro.

Con base en estos resultados, los investigadores formularon otra hipótesis: habría un cierto tipo de aclimatación de estos individuos al ambiente contaminado. Al fin y al cabo, son residentes en São Paulo y están acostumbrados a entrenar en ambientes abiertos. “De este modo, podemos decir que, en esos casos, los beneficios del ejercicio se superponen a los efectos deletéreos del ambiente contaminado”, resume André Casanova Silveira, autor principal del artículo.

El investigador explica que el grupo se basó en dos estudios publicados por el profesor Rômulo Bertuzzi, coordinador del Grupo de Estudios en Rendimiento Aeróbico, en los cuales se aplicó un modelo de ejercicio de carga constante con personas activas físicamente. Bertuzzi se percató en esos estudios de que había un incremento de los marcadores inflamatorios en los practicantes tras 60 minutos de ejercicios.

“Pero los modelos de ejercicio de carga constante no evalúan el rendimiento, no mimetizan bien la performance deportiva, son muy distintos a una competencia. Por eso ideamos un experimento con un ejercicio de larga duración que superase los 60 minutos y mimetizase una competición.”

Este estudio contó con el apoyo de la FAPESP mediante una beca doctoral en Brasil que se le otorgó a Casanova Silveira.

La contaminación ‘real’

El experimento se realizó en una cámara ubicada en el estacionamiento de la Facultad de Medicina de la USP (FM-USP), en la avenida Doutor Arnaldo, en la zona central de São Paulo, a 20 metros del cordón de la calle y a 150 m de un cruce de tránsito intenso. El grupo del profesor Paulo Saldiva (FM-USP), con el cual Bertuzzi mantiene una colaboración, fue el encargado de proyectar dicha cámara.

Los ciclistas simularon la participación en una competencia de 50 km (más o menos 1 hora y media de ejercicio) contrarreloj. “Poníamos la bici de la persona en el rodillo y esta recorría un circuito de realidad virtual. Es una simulación de competencia: la persona ve una pista en la computadora. La pista ejerce una cierta presión, es como si estuviese pedaleando en la calle. La persona puede controlar la intensidad y cambiar de marchas.”

La cámara posee dos ductos por donde ingresa el aire de la calle, que es impelido hacia el interior de la cabina con la ayuda de una bomba. Hay también un sistema para filtrar el material en partículas, además de filtros químicos para extraer el formaldehído, el sulfuro de hidrógeno, el dióxido de azufre, el óxido de nitrógeno (NO), el dióxido de nitrógeno (NO₂) y otros gases del aire, que podrían entrar en la cámara. “Pero el marcador de nuestro estudio es el material en partículas, que también es el que más se utiliza en la literatura.”

Los ciclistas recorrieron el circuito en dos días distintos, con un intervalo de al menos 48 horas. En forma aleatoria, realizaron la prueba en el ambiente contaminado (sin filtro), o en el ambiente con aire filtrado. “La contaminación mimetiza una situación más real. Los estudios previos utilizan motor de gasoil para mimetizar la contaminación, pero este genera una concentración demasiado alta de material en partículas, y no está mezclado con nada más. En nuestro caso, es una contaminación real, que proveniente de la calle.”

Todas las pruebas se concretaron bajo control de la temperatura ambiente (de 20 °C a 24 °C) y dos horas después de la última comida. La recolección de datos se concretó en el año 2019, antes de la pandemia de COVID-19, entre las 10 y las 16 horas. Los marcadores inflamatorios −IL-6, proteína C reactiva (CRP), IL-10 y molécula de adherencia intercelular 1 (ICAM-1)– y de neuroplasticidad (BDNF) se midieron en las muestras de sangre extraídas antes y después del circuito de 50 km.

Los resultados sorprenden

El equipo arribó a la conclusión de que no hubo diferencias significativas entre los experimentos realizados en distintas condiciones en lo concerniente a las respuestas de los marcadores IL-6, CRP y IL-10. No obstante, la prueba realizada bajo el efecto de la contaminación vehicular provocó una elevación de los niveles de BDNF inducida por el ejercicio, como así también una merma de los niveles de ICAM-1.

“La elevación de los niveles de BDNF promueve el crecimiento y la proliferación de células del hipocampo [un fenómeno ligado a la formación de memorias y asociado al aprendizaje y a las emociones]. El BDNF también participa en la diferenciación neuronal, la plasticidad, la supervivencia celular y el aprendizaje. Este aumento en los niveles de BDNF que diagnosticamos en el ambiente contaminado fue el resultado más curioso de nuestro trabajo, pues en la literatura se sostiene que el ejercicio en un ambiente contaminado suprimiría la expresión de esta proteína. En el futuro, aparte del nivel BDNF, pretendemos aplicar también test cognitivos para ver si existe una correlación entre la exposición a la contaminación y el rendimiento y la cognición, ya que esta vez no lo hicimos”, revela Casanova Silveira.

En tanto, el ICAM-1 es una molécula de adherencia (que hace posible la unión entre células) relacionada con los procesos inflamatorios. “Al comienzo del proceso de inflamación existe un aumento del ICAM-1 porque este efectúa la unión de los macrófagos (las células del sistema inmunológico) a las células lesionadas. Se trata de un marcador precoz de la inflamación, y señala el estado inflamatorio tempranamente. En nuestro experimento, si hubiésemos observado un aumento de la inflamación a causa de la contaminación, el ICAM-1 podría aparecer bien expresado en la prueba realizada en el ambiente contaminado, y no fue ello lo que sucedió. Pero existe muy poco en la literatura como para que podamos discutir el ICAM-1 y los resultados referentes a él todavía.”

Casanova Silveira afirma que el equipo imaginó que existiría un detrimento del rendimiento del ciclista porque supuso que, en un ambiente contaminado, habría aumento de la percepción subjetiva de esfuerzo. “En la competencia, el participante tiene el control de la intensidad del ejercicio a través de la percepción subjetiva de esfuerzo, y va efectuando ajustes en el transcurso de la misma con base en ello. Imaginé que registraríamos una elevación de esa percepción de esfuerzo en el ambiente contaminado causada por los síntomas subjetivos de la contaminación (ardor en los ojos y secreción nasal) y esto perjudicaría el rendimiento, pero esto no se confirmó. Otro punto sorprendente fue el de los marcadores inflamatorios, pues, como teníamos estudios previos del grupo que mostraban que al cabo de 60 minutos se registraba un incremento de esos marcadores, imaginábamos que, en una prueba equivalente a una competencia de larga duración, con una intensidad más alta comparada a la prueba de carga constante, también habría un aumento. Fue una sorpresa constatar que no hubo diferencia en esos marcadores.”

Según el investigador, la conclusión más importante de este trabajo es la que indica que el ejercicio les hace bien incluso en ambientes contaminados a las personas adaptadas a los mismos. “En mi posdoctorado, que inicié hace poco, pretendo establecer la distinción y separar a los grupos menos y más expuestos a la contaminación. Quiero efectuar esta comparación para saber si el nivel de exposición previa interfiere de alguna forma en la inflamación, en las adaptaciones cardiovasculares y en el ejercicio.”

Puede leerse el artículo intitulado Effects of air pollution exposure on inflammatory and endurance performance in recreationally trained cyclists adapted to traffic-related air pollution en el siguiente enlace: journals.physiology.org/doi/abs/10.1152/ajpregu.00305.2021.