Siempre y cuando ocurran en dosis tolerables, los shocks o agresiones controladas tienen un efecto fisiológico estimulante, aumentando la capacidad adaptativa del organismo-como-un-todo e induciendo la reparación a nivel celular. Estos shocks vivificantes pueden ser por calor, frío, inanición, ejercicio, radiación ionizante, luz solar, apnea, toxinas vegetales/animales (incluyendo el etanol y ciertos fármacos), así como estremecimientos e impactos físicos. El intrigante mecanismo que se esconde detrás de esta universal respuesta a las agresiones de bajo grado, denominado hormesis, explica de manera general el poder estimulante y constructivo de muchas técnicas para optimizar la salud (1). Dicha respuesta de adaptación fisiológica a las agresiones, confiere resistencia al envejecimiento y protege contra un amplio espectro de enfermedades neurodegenerativas, cardiovasculares y orgánicas, así como contra traumas físicos y otras amenazas para la salud (incluyendo las desgracias personales). En su inicio, los toxicólogos definieron como hormesis esta respuesta bifásica –dependiente de la dosis del elemento agresor- a un agente ambiental que induce efectos beneficiosos a baja dosis y efectos inhibidores o tóxicos en dosis altas.
Fig.1 Diversos agentes agresores (incluyendo el veneno de las abejas) pueden tener un efecto regenerativo y estimulante en el organismo.... siempre que no nos liquiden por sobredosis.
“En la escuela de Guerra que es la vida, lo que no me mata, me hace más fuerte.”
Friedrich Nietzsche (Aforismo 8)
El Ocaso de los Ídolos, o
Cómo Filosofar con un Martillo
Tan importante es el impacto de los estresores externos sobre el organismo que, de hecho, la supresión de todos los agentes impactantes genera una profunda depresión fisiológica… hasta el nivel genético. Por ejemplo, la ausencia de fuerza de gravedad –en el espacio exterior- causa rápidamente la pérdida de masa muscular, potencia y densidad mineral ósea de los cosmonautas; mientras que suprimir el impacto de la radiación de fondo[1] del medio ambiente de varios modelos experimentales debilita el genoma entero, induciendo una degradación notable del estado de salud de los animales, que es reversible con la restitución de la radiación de fondo (2,3).
Fig.2 Curva en forma de J, típica de la hormesis.
La hormesis es un principio fundamental de la Biología
Hace ya tiempo se ha determinado en modelos experimentales que dosis muy bajas de radiación tienen la capacidad de estimular los procesos de reparación del ADN, conduciendo a una cantidad significativamente menor de daño mutacional que el encontrado en los animales del grupo de control (4). Esto sugiere la existencia de una reacción hormética a dicha dosis (claramente bifásica, dado que cantidades altas de radiación son mutagénicas en extremo).
Infinidad de hallazgos experimentales indican que la hormesis es un principio fundamental de la Biología, una forma de plasticidad de los organismo vivientes, altamente conservada en todas las especies y favorecida por la selección natural. Esta certeza provienen de la tremenda diversidad de modelos biológicos que han sido testeados, con agentes inductores de toda clase (venenos, choques eléctricos, hipertermia, hormonas, etc.) teniendo todos una característica muy consistente en común: el impacto estimulante induce una mejora de la capacidad orgánica testeada –cualquiera que esta sea- de un 30% a un 60% en comparación con el grupo de control. Este fenómeno es cuantitativamente idéntico y se ha repetido de modo uniforme en varios miles de experimentos reportados, siendo la característica más predecible de la hormesis. Con independencia del modelo empleado –ya sean bacterias, moscas o ratones- y sea cual fuere el agente inductor (sauna, metformina, picaduras de hormiga o baños de sol) el efecto es siempre cuantitativamente idéntico, produciendo un gráfico en forma de J (ver Fig 2).
Dicho fenómeno es enteramente evidente en el caso de la nutrición, un poderoso determinante de la salud, la potencia reproductiva y la inteligencia. En la sociedad post-industrial, donde prevalece la malnutrición hipercalórica, una clara utilidad hormética de la privación voluntaria de alimentos combinada con una alimentación congruente con nuestro diseño genómico, vigorizaría la salud de manera efectiva, segura y económica.
Un concepto reciente en nutrición humana es que ciertos componentes alimentarios más bien infrecuentes pueden ejercer un efecto regulador la fisiología celular. Algunos de estos componentes parecen actuar como agentes horméticos –estresores ligeros- provocando una respuesta adaptativa que ofrece mayores ventajas para la salud. Por lo tanto, la hormesis nutricional podría influir notablemente en el envejecimiento de la población moderna al modular la susceptibilidad a las enfermedades. Niveles dietéticos apropiados de ciertos fitoquímicos como los polifenoles, carotenoides, el sulforafane (presente en las plantas crucíferas) y otros compuestos bioactivos han sido reconocidos como activadores de cascadas de señalización intracelular y modificadores positivos de la expresión génica. A medida que la población del mundo moderno envejece cronológicamente es cada vez más importante comprender cómo la nutrición y los agentes horméticos podrían reducir el riesgo de enfermedades asociadas a la edad.
El estrés metabólico debido tanto a la restricción severa como a la súbita provisión de nutrientes esenciales desencadena una serie de respuestas adaptativas para restaurar la homeostasis dinámica y mantener la función celular. Estas se basan en rutas bioquímicas -como la betaoxidaciòn de los ácidos grasos y la síntesis de cetonas-, que detectan y ajustan variaciones del metabolismo energético, también llamado metabolismo intermediario, con elementos clave como el ATP, moneda energética de los sistemas vivientes, la enzima NAD+, y el propio oxígeno. Dentro de nuestras células, diversos sensores del estado nutricional como la AMPK, las sirtuinas, el mTOR y el sistema PHD/HIF se reprograman favorablemente bajo el impacto del ayuno… y los nutrientes correctos. Las respuestas adaptativas conducen a la reprogramación metabólica y la autofagia regenerativa debido a la activación de enzimas reguladoras y factores de transcripción o mediante la regulación de la transcripción de genes (fenómeno descrito como epigenética). Se ha demostrado categóricamente que el impacto metabólico inducido por la restricción calórica prolongada ralentiza el envejecimiento activando AMPK y SIRT1 e inhibiendo mTOR. Otro tanto pasa con el riesgo de contraer cáncer, dado que las células neoplásicas, que se caracterizan por señales de crecimiento sostenido, pierden la capacidad de responder a las usuales señales proliferativas, tras la inanición o atrición inducida por el ayuno, lo que puede además sensibilizarlas a diversos tratamientos convencionales, incluyendo la quimioterapia.
Sin fricción, no hay desarrollo…
Finalmente, lo que es cierto para el organismo en un sentido fisiológico, es cierto también en un sentido caracterológico. Sin el equivalente psicológico del calor, el frío, el hambre, el ejercicio y los choques fisicos, no es posible desarrollar la fuerza del carácter, la resiliencia y la creatividad, de ahí que sea crucial proveer a los niños y jóvenes del marco apropiado de crecimiento mental.
Ernesto Prieto Gratacós
Laboratorio de Ingeniería Biológica
[1] La radiación de fondo o Background radiation proviene de fuentes naturales como los rayos cósmicos y ciertos gases como el radón, a los que estamos constantemente expuestos.
REFERENCIAS
(1)
(2) Influence on cell proliferation of background radiation or exposure to very low, chronic gamma radiation. Health Phys. 1987Planel, H.; Soleilhavoup, J.P.; Tixador, R.; Richoilley, G.; Conter, A.; Croute, F.; Caratero, C.; Gaubin, Y.
(3) The REPAIR Project: Examining the biological impacts of sub-background radiation exposure within SNOLAB, a deep underground laboratory. Thome, C.; Tharmalingam, S.; Pirkkanen, J.; Zarnke, A.; Lafamboise, T.; Boreham, D.R. Radiat. Res. 2017
(4) Low-dose ionizing radiation decreases the frequency of neoplastic transformation to a level below the spontaneous rate in C3H 10T1/2 cells. Azzam, E.I.; de Toledo, S.M.; Raaphorst, G.P.; Mitchel, R.E.J. Radiat. Res. 1996