Hohenauer E, Douzi W, Burtscher J. Potential health benefits of cold-water immersion: the central role of PGC-1α. J Physiol. 2025 Oct 29. doi: 10.1113/JP289536.
La inmersión en agua fría (CWI, Cold-Water Immersion) es una práctica ancestral con fines terapéuticos, utilizada desde el antiguo Egipto y recomendada por Hipócrates para tratar diversas dolencias. En la actualidad, se ha popularizado tanto en el deporte como en el ámbito del bienestar general, con supuestos beneficios sobre la recuperación muscular, el metabolismo y el estado de ánimo. Sin embargo, muchos de estos efectos se basan más en evidencias anecdóticas que en pruebas científicas sólidas.
El artículo revisa los posibles mecanismos fisiológicos y moleculares mediante los cuales la exposición al frío podría ejercer beneficios para la salud, centrándose en el papel del coactivador del receptor gamma activado por proliferadores de peroxisomas 1 alfa (PGC-1α), un regulador maestro de la biogénesis mitocondrial y del metabolismo energético.
Respuestas fisiológicas agudas al frío
El contacto con agua por debajo de 15 °C desencadena un estrés térmico intenso, ya que el agua conduce el calor unas 25 veces más rápido que el aire. La exposición al frío activa receptores cutáneos (como TRPM8 y TRPA1) que transmiten señales al hipotálamo, donde se coordinan respuestas autonómicas, endocrinas y motoras para preservar la temperatura corporal.
Las principales reacciones inmediatas incluyen la vasoconstricción cutánea, el aumento del gasto cardíaco y la hiperventilación. Además, el organismo inicia mecanismos de termogénesis: el temblor muscular, que genera calor mediante contracciones involuntarias, y la termogénesis sin temblor, mediada por el tejido adiposo marrón (BAT) y las mitocondrias musculares. La liberación de noradrenalina desempeña un papel central en estas respuestas.
PGC-1α: un regulador clave
PGC-1α actúa como un coactivador de múltiples factores de transcripción implicados en el metabolismo oxidativo, la biogénesis mitocondrial, la angiogénesis y la defensa antioxidante. Se expresa principalmente en tejidos con alta demanda energética (músculo esquelético, corazón, cerebro y BAT). Su activación puede producirse por ejercicio, ayuno o exposición al frío.
El descubrimiento inicial de PGC-1α se relacionó con su papel en la regulación de proteínas desacoplantes (UCP) en el tejido adiposo marrón, responsables de la producción de calor mediante el desacoplamiento de la fosforilación oxidativa. Estudios en modelos animales y humanos han demostrado que la exposición al frío aumenta la expresión de PGC-1α, sugiriendo que este factor podría mediar parte de las adaptaciones fisiológicas observadas tras la CWI.
Vías moleculares de activación de PGC-1α
- Señalización β-adrenérgica
El estímulo frío desencadena la liberación de noradrenalina, que se une a los receptores β-adrenérgicos, activando la cascada cAMP–PKA–p38MAPK–CREB. Esta vía estimula la transcripción de PGC-1α y de las UCP, favoreciendo la termogénesis y la oxidación de sustratos energéticos.
- Eje tiroideo
El frío también activa el eje hipotálamo-hipófisis-tiroides, aumentando los niveles de TSH, T4 y T3. La triyodotironina (T3) potencia la expresión de UCP-1 y UCP-3 y amplifica la respuesta adrenérgica, reforzando la producción de calor y la actividad mitocondrial.
- Vías dependientes de calcio
Durante el temblor muscular, el aumento del calcio intracelular activa la calmodulina y la calcineurina, que a su vez inducen la expresión de PGC-1α mediante mecanismos independientes de la AMPK. Este proceso es similar al que ocurre durante el ejercicio físico, lo que sugiere que la CWI podría reproducir algunas adaptaciones inducidas por el entrenamiento de resistencia aeróbica.
Potenciales beneficios fisiológicos y moleculares
- Biogénesis mitocondrial
PGC-1α promueve la expresión de NRF1 y NRF2, que regulan la síntesis de proteínas mitocondriales y del factor TFAM, esencial para la replicación del ADN mitocondrial. Aunque la CWI puede aumentar de forma aguda la expresión de PGC-1α en músculo humano, aún no se ha demostrado que produzca un incremento sostenido del número o la función de las mitocondrias.
- Angiogénesis
PGC-1α coactiva al receptor relacionado con estrógenos α (ERRα), que regula la expresión del factor de crecimiento endotelial vascular (VEGF). Esta vía sugiere un posible papel de la CWI en la mejora del flujo sanguíneo y la perfusión tisular, aunque la evidencia directa en humanos se limita a aumentos de mRNA sin cambios estructurales confirmados en la capilaridad muscular.
- Metabolismo de ácidos grasos
La exposición al frío incrementa la tasa metabólica, estimula la oxidación de ácidos grasos y la actividad del BAT. PGC-1α y los receptores PPARα/β promueven la expresión de enzimas como CPT1, facilitando la β-oxidación y la generación de energía. Además, la CWI puede elevar los niveles circulantes de FGF21, una hormona que potencia la oxidación de lípidos y la termogénesis. Estos mecanismos apuntan a posibles mejoras en la sensibilidad a la insulina y el gasto energético, aunque los resultados en humanos aún son preliminares.
- Regulación del estrés oxidativo
El aumento de la actividad mitocondrial durante la CWI genera especies reactivas de oxígeno (ROS). PGC-1α contrarresta este efecto al inducir enzimas antioxidantes como superóxido dismutasa, catalasa y glutatión peroxidasa. Así, el equilibrio entre generación de ROS y defensa antioxidante podría favorecer la homeostasis celular y tener efectos cardioprotectores. Algunos estudios en nadadores de aguas frías sugieren perfiles inflamatorios y lipídicos más favorables, aunque sin demostrar causalidad.
Beneficios potenciales sobre la salud
Los mecanismos descritos apuntan a que la activación de PGC-1α mediante la exposición al frío podría contribuir a:
- Mejorar la eficiencia mitocondrial y el metabolismo energético, favoreciendo la oxidación de grasas.
- Aumentar la perfusión y el crecimiento capilar a través del eje PGC-1α–VEGF.
- Fortalecer la defensa antioxidante y la respuesta inmunitaria, modulando la inflamación sistémica.
- Elevar el bienestar psicológico, gracias a la liberación de endorfinas y catecolaminas.
Sin embargo, la mayoría de estos efectos se derivan de estudios agudos, en animales o in vitro. Aún faltan ensayos longitudinales que demuestren beneficios duraderos y clínicamente relevantes en humanos.
Riesgos y recomendaciones de seguridad
Aunque la CWI puede tener beneficios potenciales, también implica riesgos significativos. El “cold-shock response” —caracterizado por hiperventilación, taquicardia y aumento súbito de la presión arterial— aparece durante los primeros segundos de inmersión y puede provocar ahogamiento en personas no habituadas. Este riesgo se atenúa tras varias exposiciones por adaptación neurológica.
Los autores proponen un modelo de relación dosis-respuesta, en el que los beneficios dependerían del tiempo y temperatura de inmersión, pero más allá de cierto umbral aumentaría el riesgo de hipotermia o arritmias. Se recomienda comenzar con inmersiones breves (1–2 min) en agua de 12–15 °C, evitando temperaturas inferiores a 5 °C o exposiciones prolongadas sin supervisión.
Conclusiones
La revisión plantea que la inmersión en agua fría desencadena una compleja respuesta fisiológica y molecular que podría modular la expresión de PGC-1α, integrando vías adrenérgicas, tiroideas y dependientes de calcio. A partir de este punto central, se activarían programas de biogénesis mitocondrial, angiogénesis, defensa antioxidante y regulación metabólica.
Sin embargo, los autores advierten que la evidencia actual es principalmente indirecta y se basa en estudios agudos o experimentales. No existen pruebas concluyentes de que la CWI produzca aumentos sostenidos en la función mitocondrial o beneficios clínicos a largo plazo. Se requieren investigaciones controladas y estandarizadas que evalúen la frecuencia, temperatura y duración óptima de exposición, así como sus efectos en diferentes poblaciones.
En resumen, la CWI representa un estímulo fisiológico potente que activa rutas moleculares de adaptación similares a las del ejercicio físico, con un potencial prometedor en salud metabólica y envejecimiento saludable. No obstante, su aplicación debe ser progresiva y prudente, y siempre complementaria a hábitos saludables de ejercicio y recuperación.
Acceso libre al artículo original en: https://www.fisiologiadelejercicio.com/wp-content/uploads/2025/11/Potential-health-benefits-of-cold-water-immersion.pdf
