La capacidad de los organismos para adaptarse a entornos cambiantes es clave para la supervivencia, el rendimiento y el bienestar. En animales atletas como los caballos de resistencia, esta adaptación se pone a prueba de forma extrema cuando el ejercicio prolongado coincide con altas temperaturas ambientales.
El estrés térmico y el ejercicio intenso activan mecanismos fisiológicos similares, involucrando el eje hipotálamo-hipófisis-adrenal, el sistema nervioso autónomo y el sistema inmunitario. Cuando ambos factores actúan simultáneamente, la carga fisiológica puede superar la capacidad adaptativa del organismo, dando lugar a alteraciones metabólicas, inflamatorias y musculares que comprometen el rendimiento y la recuperación.
En este contexto, identificar biomarcadores objetivos y no invasivos que permitan monitorizar la resiliencia y la adaptación se ha convertido en una prioridad en la medicina veterinaria deportiva moderna.
¿Qué es la tecnología ómica?
La tecnología ómica es el conjunto de herramientas y disciplinas que permiten analizar de forma global y simultánea grandes conjuntos de moléculas biológicas (genes, ARN, proteínas, metabolitos) para comprender cómo funciona un organismo en su conjunto y cómo responde a estímulos como el ejercicio, el estrés térmico o la enfermedad.
El estrés térmico como desafío creciente en el deporte ecuestre
El aumento sostenido de la temperatura global ha incrementado la frecuencia e intensidad de las olas de calor, especialmente en regiones del sur de Europa. El estrés térmico afecta negativamente a múltiples funciones fisiológicas en los caballos, incluyendo:
- Termorregulación
- Función cardiovascular
- Metabolismo energético
- Competencia inmunitaria
- Recuperación post-ejercicio
Aunque los caballos dependen en gran medida de la sudoración para disipar calor. Cuando el ejercicio genera más calor del que puede disiparse, se incrementa el riesgo de deshidratación, estrés oxidativo, daño muscular y, en casos extremos, golpe de calor.
El caballo árabe como modelo de resiliencia al calor y al ejercicio
El caballo árabe constituye un modelo excepcional para estudiar la adaptación fisiológica al ejercicio y al calor. Originario de regiones áridas, ha sido seleccionado durante siglos por su resistencia, eficiencia aeróbica y capacidad termorreguladora.
Entre sus características destacan:
- Alta densidad mitocondrial
- Grandes reservas de glucógeno muscular
- Elevada capacidad de transporte de oxígeno
- Máxima cantidad de O2 que puede captar es significativamente superior al de otras especies de tamaño similar
Sin embargo, incluso esta raza altamente adaptada muestra signos claros de sobrecarga fisiológica cuando el ejercicio de resistencia se realiza bajo estrés térmico, lo que subraya la necesidad de herramientas avanzadas de monitorización.
Pruebas de ejercicio incremental y monitorización fisiológica
Para evaluar la adaptación al ejercicio en condiciones reales, el estudio utilizó la prueba de ejercicio incremental estandarizada de campo (fSET), una herramienta validada que permite analizar el rendimiento, la respuesta fisiológica y la recuperación en un entorno controlado pero representativo de la competición.
Se estudiaron seis caballos árabes de resistencia sometidos a fSET en dos contextos ambientales claramente diferenciados:
- Condiciones termoneutrales (TN)
- Condiciones de estrés térmico (HS)
Durante estas pruebas se monitorizaron parámetros clave como:
- Lactato sanguíneo
- Hematocrito
- Frecuencia cardíaca
- Tiempo de recuperación
- Marcadores bioquímicos musculares, hepáticos y renales
Impacto del estrés térmico sobre el metabolismo y el rendimiento
Los resultados fisiológicos mostraron diferencias claras entre ambas condiciones ambientales. Bajo estrés térmico:
- Las concentraciones de lactato fueron significativamente más altas en todas las fases del ejercicio, indicando una mayor dependencia del metabolismo anaeróbico.
- El hematocrito aumentó tras el ejercicio, reflejando hemoconcentración asociada a deshidratación y redistribución de fluidos.
- Se observaron incrementos significativos de creatincinasa (CK) y creatinina, compatibles con mayor tensión muscular y carga metabólica.
Estos hallazgos confirman que el calor amplifica el coste fisiológico del ejercicio, incluso cuando la intensidad del trabajo es comparable.
Biomarcadores bioquímicos bajo estrés: músculo, hígado y riñón
El ejercicio en condiciones de estrés térmico provocó alteraciones bioquímicas indicativas de una adaptación funcional, pero también de mayor tensión sistémica:
- Músculo: aumento marcado de CK y tendencia al alza de LDH, compatibles con daño micromuscular y mayor recambio tisular.
- Riñón: incremento de creatinina y urea, asociado a deshidratación, catabolismo proteico y posible reducción de la perfusión renal.
- Hígado: elevaciones leves de ALT y GGT, interpretadas como adaptaciones metabólicas transitorias más que daño estructural.
En conjunto, estos cambios reflejan una respuesta adaptativa compleja pero reversible, orientada a preservar la homeostasis bajo condiciones exigentes.
Tecnología ómica y microARN circulantes: una nueva frontera diagnóstica
Más allá de los marcadores tradicionales, el estudio incorporó secuenciación de ARN de nueva generación (NGS) para analizar microARN (miRNA) circulantes en suero, una aproximación conocida como biopsia líquida.
Los miRNA son pequeños ARN no codificantes que regulan la expresión génica y participan en procesos clave como:
- Remodelación muscular
- Metabolismo energético
- Respuesta inmunitaria
- Estrés oxidativo
- Apoptosis
Su detección en sangre permite evaluar de forma no invasiva la respuesta sistémica al ejercicio y al estrés térmico.
Firma molecular del ejercicio en condiciones termoneutrales
En condiciones termoneutrales, el ejercicio indujo una modulación coordinada de miRNA asociada a adaptación fisiológica saludable. Destacan:
- eca-miR-206, clave en la regeneración y reparación muscular, regulado positivamente tras el ejercicio.
- Regulación negativa de miRNA vinculados a estrés oxidativo y apoptosis, lo que sugiere mecanismos protectores activos.
- Enriquecimiento de vías relacionadas con metabolismo energético, señalización de insulina, remodelación del citoesqueleto y control inmunitario.
Este perfil molecular es consistente con una adaptación eficiente, caracterizada por remodelación tisular controlada y recuperación efectiva.
Efectos combinados de calor y ejercicio sobre la regulación molecular
Cuando el ejercicio se realizó bajo estrés térmico, la firma molecular cambió de forma significativa. Se identificaron miRNA específicos asociados a la respuesta al calor:
- miR-206 permaneció elevado, reflejando un aumento de la demanda de reparación muscular.
- miR-142 y miR-144 se regularon negativamente, lo que se asocia con una modulación de la inflamación y una activación indirecta de defensas antioxidantes.
- miR-3613-3p mostró niveles elevados basales en condiciones de calor, sugiriendo una posible adaptación crónica o preacondicionamiento térmico.
El análisis funcional reveló alteraciones en vías clave como JAK/STAT, MAPK, PI3K/Akt y NF-κB, todas implicadas en la gestión del estrés celular, la inflamación y la supervivencia celular.
Interpretación: Resiliencia frente a sobrecarga térmica
Gracias a la tecnología ómica podemos observar como los datos fisiológicos, bioquímicos y moleculares convergen en un mismo mensaje: el calor no sólo incrementa la carga del ejercicio, sino que reprograma las respuestas adaptativas del organismo.
En termoneutralidad, el ejercicio desencadena un proceso de adaptación eficiente y beneficioso. En cambio, bajo estrés térmico:
- Aumenta la ineficiencia metabólica
- Se incrementa la tensión muscular y oxidativa
- Se activan mecanismos moleculares defensivos para preservar la homeostasis
Los miRNA circulantes emergen así como biomarcadores sensibles de resiliencia y desajuste fisiológico, capaces de reflejar cambios tempranos antes de que aparezcan signos clínicos evidentes.
Conclusiones
Este estudio demuestra que la integración de pruebas de campo, bioquímica clínica y tecnología ómica permite una comprensión profunda de cómo los caballos de resistencia responden al desafío combinado del ejercicio y el calor.
Los microARN circulantes se posicionan como herramientas prometedoras para:
- Monitorizar la adaptación al entrenamiento
- Identificar riesgo de mala adaptación o sobrecarga térmica
- Optimizar estrategias de manejo, hidratación y recuperación
- Mejorar el bienestar y la longevidad deportiva del caballo atleta
En un escenario de cambio climático, estas aproximaciones representan un paso clave hacia una medicina veterinaria deportiva más precisa, preventiva y personalizada.
