La Ciencia Detrás de la Keto-Adaptación: Cambios en el ADN Muscular

En el mundo del ultraendurance, cada detalle cuenta para alcanzar la excelencia. Los atletas de élite no solo entrenan intensamente, sino que también cuidan minuciosamente su alimentación para optimizar el rendimiento, la recuperación y la salud a largo plazo. Un reciente estudio publicado en Scientific Reports ha puesto bajo la lupa cómo la dieta habitual –ya sea alta en carbohidratos o baja en carbohidratos (keto-adaptada)– puede moldear el perfil de expresión génica en el músculo esquelético de atletas ultraendurance de élite.

En este blog, exploraremos de forma sencilla y práctica los hallazgos del estudio, cómo se realizaron las mediciones y qué implicaciones tienen para atletas y entrenadores que buscan optimizar su rendimiento.

¿Qué se investigó?

El estudio realizado por Saenz et al. (2025) se centró en evaluar cómo dos patrones dietéticos radicalmente diferentes influyen en la actividad de los genes en el músculo esquelético. Para ello, se analizaron dos grupos de atletas ultraendurance de élite:

• Grupo HC (Alta en Carbohidratos): Atletas que consumían una dieta alta en carbohidratos y baja en grasas.
• Grupo LC (Baja en Carbohidratos, Alta en Grasas): Atletas que seguían un patrón dietético keto-adaptado, caracterizado por una ingesta muy baja de carbohidratos y alta en grasas.

Estos atletas, con una media de 20 meses de adherencia a su dieta, fueron sometidos a una prueba de ejercicio en cinta: 3 horas de carrera a una intensidad submáxima. Se obtuvieron biopsias del músculo vasto lateral en tres momentos: en reposo (antes del ejercicio, o BL), inmediatamente después de la carrera (H0) y 2 horas en recuperación (H2). Estas muestras permitieron analizar el transcriptoma muscular, es decir, el conjunto de genes activos en ese tejido.

Metodología: ¿Cómo se analizó el músculo?

Recolección y análisis de biopsias

• Diseño experimental: Se tomaron muestras musculares antes y después de un ejercicio prolongado para detectar cómo varía la actividad génica en función del tipo de dieta.
• Herramientas utilizadas:
  • Secuenciación de ARN: Permite medir la cantidad de ARN producido a partir de cada gen, lo que indica su nivel de expresión.
  • Análisis bioinformático: Se compararon los patrones de expresión génica entre los dos grupos para identificar diferencias notables.

Diferencias dietéticas

• Grupo HC: Con una ingesta alta en carbohidratos, estos atletas dependen más de la oxidación de glucosa como fuente de energía.
• Grupo LC: Los atletas keto-adaptados muestran una mayor capacidad para oxidar grasas. La ingesta baja en carbohidratos obliga al organismo a utilizar ácidos grasos y cuerpos cetónicos (como la beta-hidroxibutirato, BHB) para mantener la producción de energía.

Resultados clave: ¿Qué revelaron los genes?

En reposo: la huella de la dieta

En condiciones de reposo, el grupo LC mostró una expresión significativamente mayor de genes asociados con el metabolismo de las grasas y la cetogénesis. Entre ellos se destacan:

• ACAA2, ECH1 y HADHA: Estos genes son fundamentales para la beta-oxidación, el proceso por el cual el cuerpo descompone las grasas para obtener energía.
• HMGCS2: Considerado un regulador clave de la cetogénesis, este gen mostró el mayor diferencial en expresión, siendo notablemente mayor en los atletas LC. Su elevada actividad se correlaciona con mayores niveles de cuerpos cetónicos en sangre, señal de una adaptación metabólica al uso intensivo de grasa como combustible.

Inmediatamente después del ejercicio (H0)

Tras finalizar el ejercicio, la respuesta génica fue dinámica y en gran medida similar entre ambos grupos. Esto sugiere que el ejercicio agudo tiene un efecto tan potente sobre la expresión génica que temporalmente “uniforma” las diferencias dietéticas. Es como si, durante el esfuerzo, ambos grupos activaran un “modo emergencia” en sus músculos para enfrentar el reto, independientemente de la dieta habitual.

Durante la recuperación (H2)

A las 2 horas post ejercicio, las diferencias vuelven a emerger:

• Divergencia en vías de inflamación e inmunidad:
  En este punto, los atletas LC mostraron una actividad génica que sugería una respuesta inflamatoria e inmunitaria distinta, lo que podría estar relacionado con una recuperación adaptada a una mayor oxidación de grasas.

• PPP1R1A: Este gen, implicado en la regulación de la síntesis de glucógeno, se mantuvo elevado en el grupo LC en todos los momentos. Esto resulta sorprendente, ya que, a pesar de que ambos grupos mostraron patrones similares de degradación y resíntesis de glucógeno durante el ejercicio, la persistencia de altos niveles de PPP1R1A en LC podría indicar una regulación particular para conservar o redistribuir el glucógeno en condiciones de restricción de carbohidratos.

Implicaciones prácticas para atletas y entrenadores

¿Por qué es importante conocer la expresión génica en relación con la dieta?

Entender cómo la dieta afecta la activación de ciertos genes en el músculo puede ayudar a:

• Optimizar el rendimiento: Los atletas keto-adaptados pueden tener una mayor capacidad para oxidar grasa, lo que es fundamental en eventos ultraendurance donde el músculo debe trabajar durante muchas horas.
• Personalizar la nutrición: Estos hallazgos sugieren que la estrategia nutricional debe adaptarse a las necesidades individuales. Por ejemplo, si tu objetivo es maximizar la oxidación de grasa y preservar el glucógeno para momentos críticos, una dieta baja en carbohidratos podría ser ventajosa.
• Mejorar la recuperación: La diferencia en la respuesta inflamatoria e inmunitaria durante la recuperación puede influir en cómo el cuerpo repara y adapta el tejido muscular tras el ejercicio intenso.

Aplicaciones en entrenamiento

• Para ultraendurance: Los atletas que compiten en eventos de larga duración pueden beneficiarse de la keto-adaptación, ya que esta estrategia les permite mantener una mayor oxidación de grasas, lo que puede retrasar la fatiga cuando se agotan las reservas de glucógeno.
• Planificación de la alimentación: Conocer que la ingesta de carbohidratos modifica la expresión génica y la recuperación puede ser útil para planificar la nutrición pre y post entrenamiento. Por ejemplo, un atleta keto-adaptado podría priorizar alimentos ricos en grasas saludables y proteínas para promover la recuperación y, en ciertos momentos estratégicos, consumir carbohidratos de rápida absorción para estimular la resíntesis de glucógeno sin comprometer la adaptación.
• Monitoreo y personalización: Estos resultados subrayan la importancia de monitorear la respuesta individual a diferentes estrategias dietéticas. Los entrenadores y nutricionistas pueden utilizar pruebas metabólicas y, en algunos casos, análisis genéticos para personalizar las recomendaciones nutricionales.

Reflexiones finales

Este estudio pionero revela que la dieta habitual tiene un impacto directo en la forma en que nuestros músculos responden al ejercicio a nivel molecular. Los atletas que siguen una dieta baja en carbohidratos y alta en grasas muestran una huella genética distinta en reposo y durante la recuperación en comparación con aquellos que consumen una dieta alta en carbohidratos. Aunque el ejercicio intenso tiende a igualar la respuesta genética inmediatamente después, las diferencias vuelven a emerger durante la recuperación, lo que puede tener implicaciones en la forma en que se adapta el músculo y se recupera después del esfuerzo.

Para los atletas de ultraendurance, estos hallazgos abren la puerta a una nutrición personalizada que va más allá de las simples recomendaciones de macronutrientes. La posibilidad de modular la expresión génica a través de la dieta podría ser una herramienta poderosa para optimizar el rendimiento, mejorar la recuperación y, en última instancia, reducir el riesgo de fatiga y lesiones a largo plazo.

Conclusión

El estudio demuestra que una dieta baja en carbohidratos y alta en grasas induce cambios en la expresión génica del músculo esquelético en atletas ultraendurance.

• En reposo, se observa una mayor activación de genes involucrados en la oxidación de grasas y cetogénesis en atletas keto-adaptados.
• Después del ejercicio, aunque ambos grupos muestran respuestas similares, durante la recuperación emergen diferencias en vías relacionadas con la inflamación y la respuesta inmune.
• Prácticamente, estos cambios sugieren que los atletas pueden beneficiarse de estrategias nutricionales personalizadas según el tipo de evento y sus necesidades individuales.

Estos hallazgos no solo aportan una comprensión más profunda de cómo la dieta afecta el rendimiento a nivel molecular, sino que también ofrecen herramientas para mejorar la estrategia nutricional en deportes de ultra resistencia.

Si eres un atleta o entrenador, considera la posibilidad de experimentar con estrategias de alimentación que incluyan períodos de restricción de carbohidratos para potenciar la oxidación de grasas, siempre bajo la supervisión de un especialista en nutrición deportiva. La personalización es clave: cada atleta es único, y sus necesidades pueden variar significativamente en función de su entrenamiento, metas y biología.

Bibliografía

Saenz, C., Lavin, K. M., Lee, E. C., Maresh, C. M., Kraemer, W. J., Bamman, M. M., Broderick, T. J., & Volek, J. S. (2025). Muscle transcriptome profiles in elite male ultra-endurance athletes acclimated to a high-carbohydrate versus low-carbohydrate diet. Scientific Reports, 15, 8419.

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