Señalización redox: cómo el ejercicio comunica, adapta y protege con la edad

Artículos de Fisiología del Ejercicio

El artículo parte de una idea central que ha transformado la fisiología del ejercicio en las últimas décadas: las especies reactivas de oxígeno (ROS) no son únicamente subproductos dañinos del metabolismo, sino señales biológicas esenciales que median muchas de las adaptaciones beneficiosas inducidas por el ejercicio físico. Esta reinterpretación conceptual se enmarca en el concepto de eustrés oxidativo, donde niveles transitorios y localizados de ROS activan rutas de señalización sin causar daño celular.

Los autores subrayan que el ejercicio físico reduce el riesgo de enfermedades cardiovasculares, metabólicas, oncológicas y neurodegenerativas, y que estos efectos son especialmente relevantes en el envejecimiento, donde el entrenamiento atenúa la sarcopenia, la fragilidad y el deterioro neuromuscular. Una parte sustancial de estos beneficios se explica por mecanismos dependientes de la biología redox.

Un aspecto clave de la introducción es la compartimentalización del estado redox. Las células eucariotas mantienen microambientes redox diferenciados entre orgánulos: el citosol y el núcleo son altamente reductores, mientras que el retículo endoplásmico y ciertos espacios mitocondriales son más oxidantes. En el músculo esquelético, esta heterogeneidad es aún más relevante debido a su compleja arquitectura (miofibrillas, retículo sarcoplásmico, túbulos T y mitocondrias). Los autores destacan que la señalización redox inducida por el ejercicio no es global ni inespecífica, sino localizada y finamente regulada, lo que permite activar respuestas adaptativas evitando el daño oxidativo difuso.

Desde esta perspectiva, el envejecimiento se plantea no tanto como un simple aumento del daño oxidativo acumulado, sino como una pérdida progresiva de la capacidad para generar y responder adecuadamente a señales redox. Esta disfunción afecta a la masa y función muscular, a la integridad de la unión neuromuscular y a la comunicación interorgánica, sentando las bases de la sarcopenia y la pérdida de resiliencia fisiológica.

Señalización redox intracelular durante el ejercicio: implicaciones conceptuales

Desde el punto de vista conceptual los autores insisten en un mensaje clave: las mitocondrias no son la principal fuente de ROS señalizadores durante la contracción muscular, contrariamente a lo que se asumió durante décadas.

La evidencia experimental revisada muestra que, en condiciones fisiológicas de ejercicio, la producción mitocondrial de peróxido de hidrógeno (H₂O₂) está estrictamente controlada y, de hecho, puede disminuir durante la contracción debido al aumento del ADP y a cambios en el pH intracelular. En su lugar, la NADPH oxidasa 2 (NOX2) emerge como la fuente dominante de H₂O₂ citosólico inducido por el ejercicio.

Este hallazgo tiene profundas implicaciones: la señalización redox adaptativa depende de sistemas enzimáticos específicos, localizados en membranas como el sarcolema y los túbulos T, capaces de generar ROS de forma transitoria y regulada. El H₂O₂ producido actúa como segundo mensajero, oxidando de manera reversible residuos de cisteína en proteínas sensoras, lo que modula la actividad de quinasas, factores de transcripción y coactivadores metabólicos.

En la discusión conceptual, los autores recalcan que esta especificidad espacial y temporal es lo que permite que el ejercicio active procesos como la biogénesis mitocondrial, la mejora de la sensibilidad a la insulina o el aumento de la capacidad antioxidante endógena, sin inducir estrés oxidativo patológico.

Señales extracelulares: exerkinas, vesículas extracelulares y homeostasis redox

Uno de los ejes más innovadores del artículo es la integración de la señalización redox con la comunicación interorgánica inducida por el ejercicio. El músculo esquelético no actúa de forma aislada, sino como un órgano endocrino que libera exerkinas y vesículas extracelulares (EVs), capaces de modular la función de tejidos distantes como el hígado, el tejido adiposo, el endotelio vascular y el cerebro.

Los autores destacan que muchas exerkinas clásicas (IL-6, lactato, irisina, BDNF) son redox-dependientes, tanto en su liberación como en su señalización downstream. La producción de ROS durante el ejercicio activa vías como NF-κB, AMPK, p38 MAPK o PGC-1α, que regulan la expresión y secreción de estas moléculas. A su vez, las exerkinas contribuyen a restaurar la homeostasis sistémica, mejorando el metabolismo energético, reduciendo la inflamación crónica y reforzando la capacidad antioxidante en órganos periféricos.

Las EVs añaden un nivel adicional de complejidad. Estas vesículas transportan proteínas, microARNs y enzimas antioxidantes, y su biogénesis y contenido están modulados por el estado redox celular. El ejercicio induce la liberación de EVs con un perfil funcionalmente protector, mientras que el envejecimiento se asocia a EVs proinflamatorias y disfuncionales. Desde el punto de vista de la discusión, los autores plantean que las EVs podrían ser un mecanismo clave para contrarrestar el deterioro redox sistémico asociado a la edad.

Envejecimiento, sarcopenia y disfunción de la señalización redox

En la parte final del artículo, los autores profundizan en la relación entre envejecimiento, señalización redox alterada y pérdida de masa y función muscular. Un mensaje central es que la sarcopenia no se explica únicamente por el aumento del daño oxidativo, sino por una alteración de las vías de señalización redox necesarias para la adaptación al ejercicio.

Los modelos animales deficientes en SOD1 son clave para esta interpretación. La evidencia revisada muestra que la pérdida de control redox en las neuronas motoras, más que en el músculo per se, desencadena degeneración de la unión neuromuscular, denervación y atrofia muscular. Esto desplaza el foco desde el músculo hacia el eje neurona–músculo como regulador crítico del envejecimiento funcional.

Además, los autores proponen que los ciclos repetidos de denervación y reinervación a lo largo de la vida generan un entorno redox disfuncional que limita la capacidad del músculo envejecido para responder al ejercicio, incluso cuando este se prescribe adecuadamente.

Discusión y conclusiones: implicaciones y lagunas de conocimiento

En sus conclusiones, el artículo plantea que la señalización redox es un mediador central de los efectos beneficiosos del ejercicio, tanto a nivel local como sistémico. El ejercicio actúa como un modulador fisiológico del estado redox, restaurando la capacidad de generar señales adaptativas incluso en contextos de envejecimiento.

No obstante, los autores reconocen importantes lagunas: aún se desconoce la identidad funcional de muchas proteínas diana oxidadas durante el ejercicio, el significado fisiológico exacto de las redes de oxidación de cisteínas y el potencial terapéutico de modular farmacológicamente la comunicación redox interorgánica.

Desde una perspectiva crítica, el artículo sugiere que intervenir sobre la señalización redox —y no simplemente “reducir ROS”— puede ser clave para preservar la función muscular y sistémica durante el envejecimiento, posicionando al ejercicio como la herramienta más eficaz y fisiológicamente coherente para lograrlo.

Acceso libre al artículo original en: https://www.fisiologiadelejercicio.com/wp-content/uploads/2026/02/Intracellular-and-extracellular-redox-signals-during.pdf

Referencia completa del artículo:

Caporossi D, Jackson MJ, Henriquez-Olguin C. Intracellular and extracellular redox signals during exercise and aging. Free Radic Biol Med. 2026 Jan;242:521-534. doi: 10.1016/j.freeradbiomed.2025.10.283.

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