con la GH en su forma monomérica de 22 kDa, son las concentraciones en reposo las que tal vez experimenten los mayores cambios, con las sutiles alteraciones de algunas fracciones bioactivas de peso molecular más alto que 22 kDa (125). Sin embargo, todavía estamos lejos de comprender el modo en que la GH cambia con el entrenamiento resistido a largo plazo.
Factores de crecimiento insulinoides
Pequeños polipéptidos, denominados factores de crecimiento insulinoides (IGF) o somatomedinas, median en algunos de los efectos de la GH 22 kDa (27, 37, 45). Se ha postulado que una superfamilia de IGF podría ser un importante biomarcador de la salud y el rendimiento (145, 150). El factor de crecimiento insulinoide tipo I es un aminoácido polipéptido de 70 nucleótidos, y el factor de crecimiento insulinoide tipo II es un aminoácido polipéptido de 67 nucleótidos; la función de este último es menos clara. De nuevo, existe una familia de péptidos con proteínas transportadoras. El hígado secreta IGF después de que la GH 22 kDa estimule los hepatocitos para sintetizar IGF. Además de la GH, otros factores como la hormona tiroidea y la testosterona también intervienen en la regulación de la síntesis del IGF (193-196). Como otras hormonas polipeptídicas, estos dos factores del crecimiento se sintetizan como moléculas precursoras mayores, que luego experimentan un procesamiento para formar las otras variantes de las mismas hormonas activas. Los factores de crecimiento insulinoides viajan por la sangre unidos a proteínas transportadoras; en el tejido de destino, los IGF se disocian de la proteína transportadora e interactúan con los receptores (1, 175, 176). Los niveles sanguíneos de IGF se suelen medir como el nivel total (de compuestos y libres) o concentraciones de IGF libre.
Se han identificado al menos seis proteínas transportadoras distintas en la sangre circulante que regulan el IGF disponible para la interacción con receptores: proteínas transportadoras de IGF-I 1 a 6, siendo la respuesta al ejercicio de las proteínas transportadas 1 y 3 lo más estudiado. Cada proteína transportadora responde independientemente al esfuerzo del ejercicio y tiene sus propias acciones biológicas.
Las proteínas transportadoras son factores importantes en los mecanismos fisiológicos y de transporte de IGF (22, 23, 49). El factor de crecimiento insulinoide estimula la secreción de sus propias proteínas transportadoras dentro de las mismas células musculares, con lo cual modula la sensibilidad de la célula al IGF (140). Las proteínas transportadoras de IGF en la sangre circulante desempeñan un papel importante en la restricción del acceso de los péptidos IGF a los receptores, y en ellas influyen las concentraciones de GH 22 kDa. Otros factores, como el estado nutricional y los niveles de insulina, también han demostrado ser importantes mecanismos de transmisión para la liberación de IGF. La influencia de la nutrición sobre el transporte, producción y control regulador del IGF es una variable drástica que influye en sus interacciones celulares. Los cambios agudos en el equilibrio del nitrógeno, en la ingesta de proteínas y en el estado nutricional afectan a muchos mecanismos (22, 121, 139). También parece que las proteínas transportadoras actúan como un reservorio de IGF y la liberación de proteínas transportadoras se manifiesta en la disponibilidad de un receptor en la célula (13). Esto permite que el IGF sea viable durante más tiempo y, teóricamente, pueda reducir la degradación de IGF.
Con el entrenamiento de la fuerza, en muchos de estos mecanismos influyen el esfuerzo del ejercicio, las respuestas hormonales agudas y la necesidad de remodelación de los tejidos muscular, nervioso y óseo a nivel celular (20, 79, 83, 168). Las intensas interacciones de múltiples hormonas y receptores proporcionan poderosos mecanismos de adaptación como respuesta al entrenamiento resistido y contribuyen a cambios posteriores de la fuerza y tamaño musculares.
Respuestas al ejercicio de los factores de crecimiento insulinoides
El factor de crecimiento insulinoide tipo I ha sido el principal IGF estudiado en el contexto del ejercicio por su prolífico papel en el anabolismo de las proteínas (146, 150). También es una superfamilia de polipéptidos y proteínas transportadoras con grandes implicaciones para la salud y el rendimiento (148). Se desconocen las razones exactas de los incrementos agudos en los niveles sanguíneos de IGF-I, aunque probablemente estén relacionadas con la disrupción de distintas células, como adipocitos y miocitos, porque estas células fabrican y almacenan IGF (183). El factor de crecimiento insulinoide tipo I existe a lo largo de distintos biocompartimentos (sangre, líquido intersticial y músculo), y se ha examinado si las respuestas al ejercicio del IGF-I circulante reflejan lo que ocurre en los líquidos locales que rodean el músculo. En este estudio de hombres y mujeres, se ha demostrado que el aumento total de IGF-I libre circulante no guardaba correlación con los incrementos de las concentraciones de IGF-I en el líquido intersticial o del contenido proteínico muscular de IGF-I (151). Tales datos revelaron que los incrementos del IGF-I circulante inducidos por el ejercicio no reflejan la transmisión local de IGF-I que se produce, lo cual demuestra que las concentraciones circulantes son solo un punto de vista de los patrones de respuesta endocrina. El IGF tarda de 8 a 24 horas en producirse y ser liberado por el hígado después de la estimulación por la GH (9, 30). Esto parece indicar que el IGF se libera de fuentes almacenadas y distintas al hígado, que la liberación se debe a la disrupción de células que ya contienen IGF, o que la liberación de IGF mediada por la GH con ciertos tipos de ejercicio tiene un curso temporal distinto al de los estudios sobre la respuesta a la inyección de esteroides. Alteraciones sistemáticas de las concentraciones circulatorias del IGF como respuesta a diversos tipos de protocolos de ejercicio parecen guardar estrecha relación con los efectos reguladores de la liberación y transporte de IGF (13). Es necesario evaluar los cambios séricos durante largos períodos de tiempo para valorar las relaciones y efectos específicos de la GH en el suero (46). En hombres y mujeres, el IGF-I se ha mantenido estable a pesar de las mejoras de la fuerza y la potencia durante un programa de entrenamiento de dos meses (147). Los incrementos relacionados con el ejercicio parecen ocurrir antes si las concentraciones en reposo son bajas (p. ej., de 10 a 20 nmol/L). Por tanto, la estabilidad de las concentraciones en reposo tal vez resulte afectada por las cantidades absolutas de IGF-I circulante. Con entrenamiento, concentraciones más elevadas en reposo (p. ej., 35-45 nmol/L) pueden hacer que los incrementos inducidos por un ejercicio intenso sean menos probables. Lo más importante es que las formas libres que no están unidas a ninguna proteína transportadora tal vez sean elementos eficaces que influyen en los tejidos de destino (66, 149, 160), sobre todo el músculo esquelético.
Los mecanismos de liberación autocrina y tal vez paracrina de IGF-I tal vez tengan importancia vital en la influencia del IGF-I en el músculo. En reposo, los adipocitos contienen concentraciones relativamente altas de IGF, y el músculo esquelético tiene muy poco IGF propio. Sin embargo, la estimulación mecánica, la sobrecarga y el estiramiento de los miocitos, como en el entrenamiento resistido, provocan un incremento sustancial de su producción de IGF-I. El factor del crecimiento insulinoide tipo I producido en el músculo a menudo recibe el nombre de factor mecánico de crecimiento, y desempeña funciones autocrinas (63, 141). Se ha sugerido que las acciones autocrinas del factor mecánico de crecimiento son las acciones principales del IGF-I en el músculo. También se ha propuesto que las variantes de corte y empalme de IGF-I tal vez regulen la diferenciación de mioblastos mediante acciones del IGF-I maduro y no de los péptidos E, por lo que el examen de este tema sigue siendo de gran interés (137). Es posible que el IGF se libere de células no hepáticas sin la mediación de la GH (1, 2, 45, 77, 82, 83). Además, tal vez las células produzcan y conserven IGF, de modo que este ejerza su efecto sin entrar en la circulación periférica.
Aunque el IGF-I ha demostrado responder al ejercicio en algunos estudios, no sigue una respuesta endocrina clásica en todos los casos (es decir, el estímulo de la glándula por el ejercicio causa la liberación de la hormona en la sangre). Se demostró que el IGF-I respondía al ejercicio resistido en hombres y mujeres, pero en esos estudios las concentraciones iniciales fueron más bajas (113, 114). En otro estudio, las concentraciones fueron más altas, pero a pesar de los incrementos de la GH inmunorreactiva (22 kDa), no se observó ningún incremento del IGF-I (118). A partir de estos estudios se ha esbozado la teoría de que el nivel inicial del IGF-I tal vez sea
