Activación de proteínas de choque térmico con luz infrarroja cercana 850 nm: una alternativa científica a la sauna tradicional

Durante décadas, se creyó que la única forma eficaz de activar las proteínas de choque térmico (HSPs) era mediante la exposición al calor intenso, como en las saunas tradicionales. Sin embargo, recientes investigaciones han demostrado que la luz infrarroja cercana (NIR), específicamente a 850 nm, puede inducir la expresión de estas proteínas sin elevar significativamente la temperatura corporal. Este descubrimiento supone una revolución para la medicina regenerativa, el rendimiento deportivo y la salud celular en general.

¿Qué son las proteínas de choque térmico (HSPs)?

Las proteínas de choque térmico, conocidas como HSPs por sus siglas en inglés (Heat Shock Proteins), son unas moléculas especiales que el cuerpo produce cuando las células están bajo algún tipo de estrés, como calor, inflamación, falta de oxígeno, esfuerzo físico intenso o daño oxidativo.

Estas proteínas actúan como “chaperonas moleculares”, una especie de ayudantes que cuidan a otras proteínas para que funcionen bien. Su trabajo principal es:

• Asegurar que las nuevas proteínas se plieguen correctamente, es decir, que adopten la forma exacta que necesitan para funcionar.
• Reparar proteínas dañadas. Si alguna proteína se ha desordenado o ha perdido su forma por culpa del estrés, las HSPs intentan volver a plegarla bien (esto se llama refolding o replegado).
• Evitar que las proteínas defectuosas se junten entre sí y formen cúmulos tóxicos, que podrían perjudicar a la célula.
• Proteger la estructura interna de la célula, como el citoesqueleto (el “esqueleto” de la célula que le da forma) y las mitocondrias (las fábricas de energía).
• Ayudar a controlar la inflamación y a regular el sistema inmunológico, actuando como una barrera de defensa celular.

Las HSPs más importantes en medicina y en el deporte son HSP70, HSP90 y HSP27. Estas se activan cuando sometemos al cuerpo a situaciones de esfuerzo o estrés, como entrenamientos intensos, temperaturas elevadas o procesos inflamatorios. Su función es proteger a las células y ayudarlas a adaptarse y recuperarse, por eso son fundamentales tanto para la salud como para el rendimiento físico.

Un ejemplo:

Imagina que estás entrenando muy duro en el gimnasio o haciendo una ruta exigente en bici bajo el sol. Ese esfuerzo genera calor interno, inflamación muscular y radicales libres. Todo eso puede dañar las proteínas dentro de tus células. Entonces, tu cuerpo activa las proteínas de choque térmico (HSPs) como mecanismo de defensa.

Estas proteínas salen a “rescatar” otras proteínas que se han estropeado por el esfuerzo. Algunas las reparan, otras las ayudan a recuperar su forma original, y si no hay arreglo posible, evitan que se junten y generen más daño. Además, protegen tus mitocondrias (las que te dan energía) y ayudan a que la inflamación no se dispare.

Por eso, las HSPs no solo te ayudan a recuperarte mejor después del ejercicio, sino que también mejoran tu capacidad de adaptación al estrés físico y previenen lesiones. Cuanto más sano y entrenado está tu cuerpo, más eficientes son estas proteínas protectoras.

Cómo se activan las proteínas de choque térmico (HSPs) con la sauna tradicional

Una de las formas más clásicas y efectivas de activar las HSPs es mediante el calor intenso, como el que se experimenta en una sauna. Cuando estás en una sauna a altas temperaturas (normalmente entre 85 y 90 °C), el calor comienza a alterar o “desnaturalizar” algunas proteínas dentro de tus células. Esto no es algo malo, sino que activa una señal de emergencia celular.

En ese momento se libera un factor especial llamado HSF1 (Heat Shock Factor 1 o factor 1 de choque térmico), que se une a sí mismo (tres moléculas de HSF1 se unen entre sí) formando un trío (trimerización). Esta estructura entra al núcleo de la célula donde se une a secuencias específicas de ADN llamadas HSE (Heat Shock Elements) y activa los genes que producen las HSPs, como si estuviera encendiendo interruptores para poner en marcha el sistema de protección celular.

Según varios estudios científicos, este proceso puede aumentar los niveles de HSP70 en un 40–50% tras sesiones repetidas de sauna, de unos 15 a 30 minutos, varias veces por semana

Estudios científicos

Aquí tienes algunos estudios sobre la activación de las proteínas de choque térmico (HSPs) mediante el uso de la sauna:

1. Pilch et al., 2021
   Este estudio investigó los efectos de sesiones de sauna finlandesa en la respuesta inmunológica y los niveles de proteínas de choque térmico en hombres entrenados y no entrenados.
   Accede al estudio completo aquí: ResearchGate
2. Hafen et al., 2018
   Este estudio examinó los efectos de la terapia térmica diaria en la función mitocondrial y la expresión de HSPs en el músculo esquelético humano.
   Puedes leer el estudio completo aquí: Revistas de Fisiología

Estos estudios proporcionan evidencia sobre cómo la exposición al calor, como en la sauna, puede inducir la expresión de HSPs, contribuyendo a la protección celular y la adaptación al estrés térmico.

Otras formas naturales de estimular las HSPs

Además del calor extremo de la sauna, hay otras estrategias que ayudan a estimular la producción de HSPs de forma segura y natural:

• Ejercicio físico intenso: El esfuerzo muscular genera calor interno y estrés metabólico que activa las HSPs.
• Luz infrarroja cercana (850 nm): La terapia de luz roja e infrarroja estimula directamente las mitocondrias y puede aumentar la expresión de HSPs sin necesidad de temperaturas extremas. Es una alternativa interesante para personas que no pueden usar sauna.
• Baños de contraste (frío-calor): Alternar frío y calor estimula la adaptación celular y favorece la producción de HSPs.
• Ayuno intermitente y restricción calórica: Estos métodos inducen estrés metabólico leve, lo que también puede activar rutas celulares protectoras, incluidas las HSPs.

Estas estrategias no solo ayudan a que tus células se vuelvan más resistentes al estrés, sino que también mejoran la recuperación, la salud mitocondrial, la función muscular y la longevidad celular.

Activación de HSP mediante luz NIR 850 nm: Fotobiomodulación sin calor y sin estrés

La luz NIR penetra profundamente (hasta 4–7 cm) en tejidos y es absorbida por el complejo IV de la cadena respiratoria mitocondrial (citocromo c oxidasa). Esto desencadena una cascada intracelular:

1. Aumento de ATP mitocondrial
2. Mayor ROS transitorio (hormesis oxidativa). Se produce un pequeño aumento de radicales libres que actúan como señal para que la célula se adapte, se fortalezca y active sus sistemas antioxidantes.
3. Activación de HSF-1 y otros factores (NRF2, NF-κB)
4. Transcripción de genes HSP, especialmente HSP90 y con estímulos repetidos, HSP70

Este proceso no requiere elevación térmica significativa, lo que permite su uso en poblaciones sensibles al calor

Cuadro comparativo: Sauna tradicional vs. luz NIR 850 nm

La sauna es una herramienta potente para activar las HSPs, pero no es apta para todo el mundo. La terapia de luz infrarroja cercana (850 nm) ofrece una alternativa más suave y accesible para estimular estas proteínas protectoras sin necesidad de calor extremo, con beneficios añadidos para el rendimiento, la salud celular y la recuperación.

Estudios sobre la activación de HSP70 mediante terapia de luz roja

1. Evangelista et al. (2020)
   Este estudio investigó los efectos de la fotobiomodulación (PBM) en la expresión de HSP70 y la reparación tisular en un modelo experimental de tendinitis de Aquiles inducida por colagenasa en ratas. Los resultados mostraron un aumento significativo en la expresión de HSP70, el número de fibroblastos y la cantidad de colágeno en el grupo tratado con terapia de luz roja en comparación con los grupos de control y tendinitis sin tratamiento.
   Accede al estudio en PubMed y Versión en ResearchGate
2. de Freitas Dutra Júnior et al. (2022)
   En un modelo in vivo de lesión parcial del tendón calcáneo en ratas Wistar, se aplicó luz roja utilizando un LED con longitudes de onda de 625 nm y 850 nm. Los resultados indicaron que la PBM aumentó la proliferación de tenocitos en el área lesionada, lo que sugiere una mejora en el proceso de reparación del tendón. Aunque el estudio no midió directamente la expresión de HSP70, la mejora en la reparación tisular sugiere una posible implicación de estas proteínas.
   Estudio completo en MDPI
3. Hamblin et al. (2016)
   Esta revisión propone mecanismos por los cuales la fotobiomodulación puede inducir la expresión de HSP70. Se sugiere que la activación de receptores nucleares como PPAR-γ, que está involucrado en la generación de HSP70, puede ser estimulada por la PBM. Este estudio proporciona una base teórica para la inducción de HSP70 mediante luz roja.
   Consulta la revisión en PMC

Estos estudios proporcionan evidencia sobre cómo la exposición a la luz roja 850 nm puede inducir la expresión de HSP70, contribuyendo a la protección celular y la reparación tisular.

Aplicaciones clínicas y deportivas

En el deporte y recuperación muscular:

Durante el ejercicio intenso, especialmente en entrenamientos de resistencia o fuerza, las fibras musculares pueden sufrir microlesiones. El cuerpo responde a este estrés produciendo proteínas de choque térmico, como la HSP70, que ayudan a reparar y proteger las células musculares.

Beneficios:

• Reducción del daño muscular post-ejercicio: La HSP70 ayuda a reparar las proteínas dañadas durante el ejercicio, acelerando la recuperación muscular.
• Mayor velocidad de recuperación: Al estabilizar las proteínas musculares y reducir la inflamación, se facilita una recuperación más rápida.
• Prevención de fatiga crónica y sobreuso: La presencia adecuada de HSP70 puede proteger contra el desgaste muscular y la fatiga acumulada.
• Estabilización del citoesqueleto y del metabolismo proteico: La HSP70 mantiene la integridad estructural de las células musculares y regula el metabolismo de las proteínas.

Estudios relevantes:

• Un estudio publicado en Frontiers in Physiology destaca que el sobreentrenamiento puede afectar la expresión de HSP70, lo que influye en la recuperación muscular y la adaptación al ejercicio.
• Otro estudio en Journal of Applied Physiology señala que el entrenamiento de resistencia puede aumentar los niveles de HSP70 en el músculo esquelético, mejorando la tolerancia al estrés y la recuperación. ScienceDirect

En el envejecimiento y longevidad

A medida que envejecemos, nuestras células acumulan proteínas dañadas y disfuncionales. Las HSPs, especialmente la HSP70, desempeñan un papel crucial en la eliminación de estas proteínas y en la protección celular.

Beneficios:

• Prevención de proteínas neurotóxicas: La HSP70 ayuda a prevenir la acumulación de proteínas dañinas como el beta-amiloide y la alfa-sinucleína, asociadas con enfermedades neurodegenerativas.
• Activación de autofagia y reciclaje proteico: Facilita la eliminación de componentes celulares dañados, promoviendo la renovación celular.
• Reducción de inflamación crónica: Las HSPs modulan las respuestas inflamatorias, reduciendo la inflamación sistémica asociada al envejecimiento.
• Mejora de la función mitocondrial: La HSP70 protege las mitocondrias, mejorando la producción de energía y reduciendo el estrés oxidativo.

Estudios relevantes:

• Investigaciones han demostrado que niveles elevados de HSP70 están asociados con una mayor longevidad y una mejor salud celular en modelos animales. PubMed
• La inducción de la expresión de HSPs, se ha relacionado con una reducción en la mortalidad por enfermedades cardiovasculares y una mayor esperanza de vida. Estudio.

En salud cerebral y neuroprotección

El cerebro es particularmente vulnerable al estrés oxidativo y a la acumulación de proteínas mal plegadas. Las HSPs desempeñan un papel esencial en la protección neuronal.

Beneficios:

• Inducción de HSP70 y HSP90 en neuronas: Estas proteínas ayudan a mantener la integridad neuronal y a prevenir la muerte celular. commons.nmu.edu+22ScienceDirect+22Wiley Online Library+22
• Protección frente a daño isquémico: Las HSPs pueden reducir el daño cerebral causado por eventos como accidentes cerebrovasculares.
• Apoyo a terapias en enfermedades neurodegenerativas: La modulación de HSPs ofrece un enfoque prometedor en el tratamiento de enfermedades como el Alzheimer, Parkinson y esclerosis múltiple.

En inmunomodulación

El sistema inmunológico se beneficia de la regulación de las HSPs, que ayudan a mantener un equilibrio entre la activación y la supresión de respuestas inmunitarias.

Beneficios:

• Inhibición de NF-κB vía HSP27: La HSP27 puede reducir la activación de NF-κB, un factor clave en la inflamación.
• Reducción de citocinas inflamatorias: Las HSPs disminuyen la producción de moléculas proinflamatorias como IL-6 y TNF-α.
• Aumento de IL-10 y perfil inmunológico tolerante: Promueven la producción de IL-10, una citocina antiinflamatoria, favoreciendo una respuesta inmunitaria equilibrada.

Estudios relevantes:

• Un estudio en PubMed muestra cómo la HSP27 regula la síntesis de IL-6 en células osteoblásticas, indicando su papel en la modulación inflamatoria. PubMed
• Otra investigación en ResearchGate analiza cómo la HSP27 influye en la señalización de NF-κB en células gingivales humanas, destacando su función en la respuesta inflamatoria. ResearchGate

Terapia de luz roja de 850 nm y su relación con las HSPs

La terapia de luz roja de 850 nm, también conocida como fotobiomodulación, ha demostrado ser una herramienta eficaz para inducir la expresión de HSPs sin necesidad de calor extremo.

Mecanismo de acción:

La luz roja penetra en los tejidos y es absorbida por las mitocondrias, lo que mejora la producción de energía celular (ATP) y activa vías de señalización que inducen la expresión de HSPs.

Aplicaciones prácticas:

• Recuperación muscular: La fotobiomodulación acelera la reparación muscular post-ejercicio al aumentar la HSP70.
• Salud cerebral: Puede proteger las neuronas y mejorar la función cognitiva al inducir HSPs neuroprotectoras.
• Reducción de la inflamación: Al modular las HSPs, la terapia de luz roja puede disminuir la inflamación sistémica.

Estudios relevantes:

• Una investigación publicada en PubMed muestra que la fotobiomodulación con luz de 850 nm mejora la regeneración muscular y reduce el estrés oxidativo, sugiriendo un entorno celular favorable para la expresión de HSP70.
• Una revisión publicada en PubMed explica cómo la fotobiomodulación (incluyendo 850 nm) actúa sobre las mitocondrias, reduce especies reactivas de oxígeno y puede inducir proteínas protectoras como la HSP70.
• Otro estudio en MDPI indica que la terapia con luz de 850 nm mejora la proliferación celular en lesiones tendinosas, sugiriendo un papel en la inducción de HSPs.

La luz roja 850 nm mejora la activación de proteína de choque térmico

Las proteínas de choque térmico, especialmente la HSP70, desempeñan roles fundamentales en la protección y recuperación celular en diversos contextos. La terapia de luz roja de 850 nm puede ser una herramienta no invasiva y eficaz para potenciar la expresión de estas proteínas, ofreciendo beneficios en el ámbito deportivo, clínico y del bienestar general, permitiendo personalizar la activación celular y abriendo un nuevo camino terapéutico en el ámbito de la medicina regenerativa, sin necesidad de calor ni sudor.

Sé Feliz

Pedro García