“Snacks” de ejercicio de alta intensidad en pacientes con cáncer
Un número creciente de estudios muestra que el HIIT mejora una serie de marcadores de salud (por ejemplo, la aptitud cardiometabólica, el aumento de la masa muscular esquelética y la reducción de la grasa corporal) en pacientes con diabetes, enfermedad del hígado graso no alcohólico, enfermedad cardiovascular avanzada e insuficiencia cardíaca, así como en pacientes prequirúrgicos y en aquellos que han sido diagnosticados y tratados por cáncer de mama, colon y próstata.
Introducción
La evidencia que demuestra la eficacia del entrenamiento interválico de alta intensidad (HIIT) para provocar mejoras rápidas y significativas en la aptitud cardiorrespiratoria y la capacidad oxidativa del músculo esquelético en poblaciones saludables y atléticas ha llevado, en los últimos 15-20 años, a investigar su seguridad, viabilidad y eficacia en poblaciones clínicas (Gibala, 2021; Gibala, et al., 2012; Little et al., 2011).
Un número creciente de estudios muestra que el HIIT mejora una serie de marcadores de salud (por ejemplo, la aptitud cardiometabólica, el aumento de la masa muscular esquelética y la reducción de la grasa corporal) en pacientes con diabetes, enfermedad del hígado graso no alcohólico, enfermedad cardiovascular avanzada e insuficiencia cardíaca, así como en pacientes prequirúrgicos y en aquellos que han sido diagnosticados y tratados por cáncer de mama, colon y próstata (Cassidy et al., 2017; Devin et al., 2016; Hallsworth et al., 2015; Hollekim-Strand et al., 2014; Papadopoulos et al., 2021; Weston et al., 2016; Wisløff et al., 2007).
También hay evidencia creciente de que el ejercicio de alta intensidad puede provocar cambios transitorios en la sangre que pueden reducir los riesgos de desarrollar enfermedades cardiovasculares (Little et al., 2014).
El entrenamiento de alta intensidad (HIIT) se ha convertido en una forma popular de ejercicio en los últimos años, divertida y además de corta duración (en comparación con otras actividades, como es la de caminar).
El HIIT se ha demostrado efectivo para mejorar la salud cardiovascular, reducir la grasa corporal, mejorar la sensibilidad a la insulina, mejorar la función cognitiva y un largo etcétera.
La influencia aguda de los “snacks” de ejercicio en los marcadores de la salud cardiometabólica
Datos Epidemiológicos
Datos epidemiológicos convincentes muestran que períodos prolongados de inactividad aumentan el riesgo de enfermedades cardiometabólicas (Dunstan et al., 2021). Mecánicamente, los cambios en el control de la glucosa y la función vascular mediados por la actividad y la inactividad han atraído la atención particular de los investigadores (Islam et al., 2022; Little et al., 2014).
En su reciente revisión, Islam et al. (2022) describen cómo los “snacks” de ejercicio, que definen como episodios de ejercicio vigoroso de ≤1 minuto realizado periódicamente a lo largo del día, pueden reducir la concentración de glucosa e insulina en la sangre (Rafiei et al., 2021) y mejorar temporalmente la hemodinámica arterial (Caldwell et al., 2021). En el contexto actual, los “snacks” de ejercicio pueden considerarse como episodios planificados, estructurados y repetitivos de actividad física (Caspersen et al., 1985) en lugar de consejos más generales para aumentar la actividad física intermitente vigorosa en el estilo de vida (VILPA; Stamatakis et al., 2021).
Además, “vigoroso” se refiere al ejercicio realizado a intensidades ≥ 64% del VO2 pico, ≥77% de la frecuencia cardíaca máxima y/o que provoca una puntuación de esfuerzo percibido (RPE) de al menos 14 según la escala de Borg 6-20 (Garber et al., 2011; Gibala & Little, 2020).
En cada uno de los estudios originales en la revisión de Islam et al. (2022), los “snacks” de ejercicio consistieron en subir escaleras completadas con 1-4 horas de diferencia (Islam et al., 2022).
Las mejoras agudas en la función endotelial resultantes de estos “snacks” de ejercicio se han atribuido al aumento del estrés de cizallamiento inducido por el flujo sanguíneo, mientras que las reducciones en las concentraciones de glucosa en sangre probablemente implican la captación de glucosa no dependiente de insulina por el músculo esquelético activo (Daugaard & Richter, 2001).
En conjunto, los hallazgos de Caldwell et al. (2021), Rafiei et al. (2021) y otros tienen el potencial de informar y ampliar las recomendaciones dirigidas a reducir las consecuencias negativas asociadas con el estar sentado durante períodos prolongados en el lugar de trabajo y, a su vez, mejorar la salud cardiometabólica a lo largo de la vida.
El entrenamiento regular se estima que reduce el riesgo de mortalidad por todas las causas y la mortalidad específica por cáncer en un 30% – 50% en el cáncer de mama (Holmes et al., 2005), 44% – 61% en el cáncer de próstata (Kenfield et al., 2011) y 38% – 50% en el cáncer colorrectal (Schmid & Leitzmann, 2014).
Mecanismos Fisiológicos
Los mecanismos fisiológicos sugeridos incluyen la:
- disminución de la inflamación sistémica (Petersen & Pedersen, 2005)
- reducciones en la grasa corporal (McTiernan, 2008)
- disminuciones en el factor de crecimiento similar a la insulina-1
- reducciones en las concentraciones circulantes de hormonas sexuales
- mejora de la función inmunológica (Dethlefsen, Pedersen et al., 2017; Farley et al., 2022)
- y/o reducción del estrés oxidativo (Guinan et al., 2013).
Dentro de la literatura más amplia sobre oncología del ejercicio, varios ensayos clínicos aleatorios han examinado la influencia del HIIT en diversos resultados de salud; los hallazgos de estos estudios muestran que el HIIT mejora la aptitud cardiorrespiratoria, la calidad de vida y la composición corporal en varias poblaciones de pacientes con cáncer, y que muchos de estos cambios ocurren en tan solo 4 semanas de entrenamiento (Devin et al., 2016; Herranz-Gómez et al., 2022). Sin embargo, además de estos beneficios a largo plazo que se producen con el entrenamiento, también existen respuestas agudas y transitorias a episodios discretos de ejercicio que se ha demostrado que reducen temporalmente el crecimiento de las células cancerosas in vitro.
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Los beneficios agudos del ejercicio en la supresión del cáncer
Para comparar la influencia de la sangre en reposo y postejercicio en la viabilidad de las células cancerosas, Dethlefsen et al. (2016) tomaron muestras de suero de sobrevivientes de cáncer de mama antes y después de 2 horas de ejercicio. Luego, aplicaron estas muestras a células de cáncer de mama (MCF-7 y MDA-MB-231) en vitro. Los autores informaron que la viabilidad de las células cancerosas se redujo después de la aplicación del suero postejercicio, pero no después del suero en reposo.
Hallazgos similares fueron reportados por Devin et al. (2019), quienes examinaron la influencia del suero en reposo y postejercicio en el crecimiento de células de cáncer de colon (CaCo-2 y LoVo) en vitro. En su estudio, se tomaron muestras de sangre de sobrevivientes de cáncer de colon en reposo e inmediatamente después de 4 × 4 minutos de ciclismo a aproximadamente el 85% del VO2 pico; el crecimiento de las células de cáncer de colon se suprimió, pero solo cuando se aplicó el suero postejercicio. En el mismo estudio, los autores encontraron aumentos significativos en las concentraciones de IL-6, IL-8 y TNFα en sus muestras de sangre postejercicio (Devin et al., 2019). La investigación in vitro con líneas celulares de cáncer de próstata ha arrojado resultados comparables; Rundqvist et al. (2013) encontraron que el suero tomado de hombres sanos después de 60 minutos de ciclismo a intensidades crecientes suprimió el crecimiento de las células LNCaP, mientras que más recientemente, Kim et al. (2022) informaron que, en comparación con el suero en reposo, el suero postejercicio tomado de pacientes con cáncer de próstata avanzado suprimió significativamente el crecimiento de las células de cáncer de próstata (DU-145) en vitro.
El ejercicio en este último estudio involucró a los participantes en 34 minutos de ejercicio intervalado de intensidad moderada a alta, aproximadamente al 70% – 85% de la frecuencia cardíaca máxima.
Macroscópicamente, los episodios agudos de ejercicio pueden influir en el microentorno del tumor mediante el aumento de la perfusión sanguínea y al reducir la hipoxia del tumor (Koelwyn et al., 2017). Además, la evidencia sugiere que las mioquinas (es decir, citocinas liberadas por el músculo esquelético activo) afectan el microentorno del tumor. Varias mioquinas transportadas por la sangre después del ejercicio, incluyendo oncostatina M (OSM), proteína secretada rica en cisteína (SPARC), irisina y decorina, han sido implicadas en la supresión del crecimiento de líneas celulares de cáncer (Kim et al., 2021). También está asociada la movilización mediada por el ejercicio de células asesinas naturales (NK) sensibles a la IL-6 que ocurre en respuesta a aumentos en las concentraciones sistémicas de adrenalina durante el ejercicio (Pedersen et al., 2016).
De hecho, Dethlefsen, Hansen et al. (2017) han demostrado que la respuesta aguda a las catecolaminas en el ejercicio es especialmente importante para facilitar la supresión del crecimiento de las células cancerosas. Utilizando modelos experimentales preclínicos, este grupo ha demostrado que el bloqueo de la señalización β-adrenérgica puede inhibir completamente las reducciones mediadas por el ejercicio en la viabilidad celular y la formación de tumores (Dethlefsen, Hansen et al., 2017).
La investigación todavía no ha determinado la intensidad y la duración mínima del ejercicio necesarias para que los cambios necesarios en el suero supriman potencialmente el crecimiento de las células cancerosas in vitro.
En los estudios preclínicos revisados anteriormente, el ejercicio ha variado desde 16 minutos de HIIT (Devin et al., 2019) hasta 2 horas de ejercicio de resistencia y ciclismo de alta intensidad (Dethlefsen et al., 2016).
No está claro si los “snacks” de ejercicio intensos (<60 segundos), similares a los que se ha demostrado que mejoran el control de la glucosa y la función vascular, también podrían suprimir el crecimiento de las células cancerosas.
Sin embargo, es razonable sugerir que el ejercicio, independientemente de la duración, idealmente deberá ser de una intensidad superior al umbral anaeróbico de una persona, que es la intensidad por encima de la cual hay un aumento significativo en la contribución del metabolismo anaeróbico al rendimiento energético.
Aunque esto aún no se ha probado experimentalmente, el ejercicio que involucra las unidades motoras más grandes, como en el caso de niveles más intensos de ejercicio, favorecerá una mayor producción de mioquinas en comparación con el ejercicio de menor intensidad.
La reclutación de las unidades motoras de Tipo IIb a intensidades de ejercicio por encima del umbral anaeróbico también estará acompañada de una mayor producción y liberación de adrenalina y noradrenalina (Sales et al., 2019), y por lo tanto, la movilización de las células NK probablemente sea mayor (Dethlefsen, Hansen et al. 2017).
Además de determinar la intensidad óptima y la duración mínima del ejercicio que potencialmente suprimirá el crecimiento de las células cancerosas, la frecuencia del ejercicio también es una variable importante a considerar. La limitada evidencia preclínica disponible muestra que el efecto antitumoral resultante del ejercicio es transitorio.
Devin et al. (2019) encontraron que, en comparación con el suero tomado inmediatamente después del ejercicio, el suero tomado 120 minutos después de su ejercicio de intervalos de alta intensidad no tuvo influencia en el crecimiento de las líneas celulares de cáncer de colon. Y en su estudio que mostró un menor crecimiento de las células cancerosas con el suero tomado inmediatamente después del ejercicio, Kim et al. (2022) informaron que los aumentos en las concentraciones de OSM, IL-6, SPARC e IL-15 en el suero en respuesta al ejercicio habían vuelto a los niveles basales dentro de los 30 minutos posteriores al ejercicio.
Por lo tanto, una vez que el ejercicio se detiene y el músculo esquelético ya no está contrayéndose, la producción y liberación de mioquinas también cesan. A medida que se restablece la homeostasis y las mioquinas se eliminan de la circulación, cualquier influencia potencial de supresión del cáncer disminuye. La importancia de esto se comunica en el título del artículo de Dethlefsen, Pedersen et al. (2017): “Cada episodio de ejercicio importa: vinculando las respuestas sistémicas al ejercicio al control del cáncer de mama“. Por lo tanto, la frecuencia del ejercicio se vuelve importante para aprovechar al máximo los efectos transitorios de supresión del tumor por parte del ejercicio.
De hecho, es muy probable que la exposición acumulativa a estos efectos transitorios agudos del ejercicio sea responsable de muchas de las mejores respuestas en sobrevivientes de cáncer físicamente activos.
La hipótesis de los “snacks” de ejercicio amplía este marco al sugerir que acumular episodios repetitivos de actividad breve pero lo suficientemente intensa a lo largo del día podría aumentar los efectos potenciales de supresión del cáncer de los programas regulares de ejercicio al maximizar la frecuencia de exposición a estos efectos transitorios posteriores al ejercicio.
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Direcciones futuras
Se necesitan varias líneas de investigación adicionales para construir sobre los hallazgos preclínicos revisados aquí y para probar si los “snacks” de ejercicio pueden ser tolerados y recomendados para aquellos que han sido diagnosticados y tratados por cáncer.
- En primer lugar, es necesario comparar las respuestas agudas de mioquinas en el suero, catecolaminas y células NK en diferentes intervenciones de ejercicio. Esto ayudará a identificar una intensidad mínima y una duración de ejercicio que puedan provocar los cambios en el suero que se han asociado con la reducción del crecimiento de las células cancerosas.
- En segundo lugar, evaluar las capacidades de ejercicio y las respuestas de las mioquinas en personas en diferentes puntos a lo largo del “continuo del cáncer”, es decir, antes del tratamiento, durante el tratamiento y después del tratamiento, en relación con los episodios breves de ejercicio vigoroso, informará sobre el desarrollo de recomendaciones de ejercicio.
- En tercer lugar, es necesario identificar y probar diferentes tipos de “snacks” de ejercicio (por ejemplo, actividades en el hogar y en la comunidad) que puedan provocar aumentos significativos en las concentraciones de mioquinas y determinar si pueden ser tolerados y adoptados. Esto es necesario para que el trabajo preclínico y de laboratorio se traduzca a entornos del mundo real.
- Finalmente, comparar las respuestas fisiológicas a los “snacks” de ejercicio (es decir, actividad física planificada, estructurada y repetitiva) con aumentos más generales y no estructurados en la actividad física diaria establecerá si la prescripción de ejercicio en el contexto actual es necesaria, o si aquellos que viven con y más allá del cáncer simplemente necesitan aumentar sus niveles de actividad diaria para obtener los beneficios de la liberación de mioquinas mediada por el ejercicio.
Conclusión
Los hallazgos preclínicos en la literatura de oncología del ejercicio relacionados con los efectos agudos de supresión del tumor de factores transportados por la sangre sugieren que episodios breves de ejercicio de alta intensidad pueden proporcionar protección contra el crecimiento de las células cancerosas.
Si la prescripción de “snacks” de ejercicio será apropiada para esta población dependerá de investigaciones futuras que identifiquen la duración mínima y la intensidad óptima del ejercicio necesarias para provocar las excursiones temporales en biomarcadores sistémicos y circulantes (por ejemplo, mioquinas) en el suero que se asocian con la supresión del tumor, y determinar si esta forma de ejercicio es tolerada y aceptable para las personas que viven con cáncer.
Finalmente, es importante destacar que no estamos abogando por que los “snacks” de ejercicio o los episodios frecuentes y breves de ejercicio vigoroso reemplacen todas las demás actividades de ejercicio que permiten a las personas cumplir con las pautas actuales de actividad física. Más bien, el valor potencial radicará en tener estos episodios de ejercicio integrados en un programa de ejercicio individual y contribuir a los niveles generales de actividad física diaria.
Referencia completa:
Jenkins DG, Devin JL, Weston KL, Jenkins JG, Skinner TL. Benefits beyond cardiometabolic health: the potential of frequent high intensity ‘exercise snacks’ to improve outcomes for those living with and beyond cancer. J Physiol. 2023 Sep 21. doi: 10.1113/JP284985.
