Magnetic fields modulate metabolism and gut microbiome in correlation with Pgc-1α expression: Follow-up to an in vitro magnetic mitohormetic study
Yee Kit Tai 1 2, Charmaine Ng 1, Kristy Purnamawati 1 2, Jasmine Lye Yee Yap 1 2, Jocelyn Naixin Yin 1 2, Craig Wong 1 2, Bharati Kadamb Patel 1, Poh Loong Soong 1 2, Pawel Pelczar 3 4, Jürg Fröhlich 5, Christian Beyer 6, Charlene Hui Hua Fong 1 2, Sharanya Ramanan 1 2, Marco Casarosa 7 8, Carmine Pasquale Cerrato 9, Zi Ling Foo 1 2, Rina Malathi Pannir Selvan 1 2, Elina Grishina 1 2, Ufuk Degirmenci 10, Shi Jie Toh 1 2, Pete J Richards 11, Ali Mirsaidi 11, Karin Wuertz-Kozak 11 12 13, Suet Yen Chong 1 13, Stephen J Ferguson 10 11, Adriano Aguzzi 14, Monica Monici 15, Lei Sun 16, Chester L Drum 1 13, Jiong-Wei Wang 1 13 17, Alfredo Franco-Obregón 1 2 10 17 18
Affiliations
- 1Department of Surgery, Yong Loo Lin School of Medicine, National University of Singapore, Singapore, Singapore.
- 2Biolonic Currents Electromagnetic Pulsing Systems Laboratory, BICEPS, National University of Singapore, Singapore, Singapore.
- 3Centre for Transgenic Models, University of Basel, Basel, Switzerland.
- 4Institute of Laboratory Animal Science, University of Zürich, Zürich, Switzerland.
- 5Fields at Work GmbH, Zürich, Switzerland.
- 6Centre Suisse d’électronique et de microtechnique, CSEM SA, Neuchatel, Switzerland.
- 7Department of Experimental and Clinical Biomedical Sciences «Mario Serio», University of Florence, Florence, Italy.
- 8Institute for Biomechanics, ETH Zürich, Zürich, Switzerland.
- 9Institute of Environmental Medicine, Karolinska Institutet, Stockholm, Sweden.
- 10Institute of Molecular and Cell Biology, A*STAR, Singapore, Singapore.
- 11Competence Center for Applied Biotechnology and Molecular Medicine, University of Zürich, Zürich, Switzerland.
- 12Department of Biomedical Engineering, Rochester Institute of Technology (RIT), Rochester, NY, USA.
- 13Cardiovascular Research Institute (CVRI), National University Heart Centre Singapore (NUHCS), Singapore, Singapore.
- 14Institut für Neuropathologie, Universitätsspital Zürich, Zürich, Switzerland.
- 15ASAcampus JL, ASA Res. Div. – Dept. of Experimental and Clinical Biomedical Sciences «Mario Serio», University of Florence, Florence, Italy.
- 16DUKE-NUS Graduate Medical School Singapore, Singapore, Singapore.
- 17Department of Physiology, Yong Loo Lin School of Medicine, National University of Singapore, Singapore, Singapore.
- 18Institute for Health Innovation & Technology, iHealthtech, National University of Singapore, Singapore, Singapore.
FASEB J. 2020 Aug;34(8):11143-11167.
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https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/32627872/
Resumen
El ejercicio modula el metabolismo y el microbioma intestinal.
Se demostró previamente que una exposición breve a Campos Electromagnéticos Pulsantes (PEMF, por sus siglas en inglés) de bajo rango de mT acentúa la miogénesis y la mitocondriogénesis in vitro mediante la activación de un eje mitocondrial de calcio corriente arriba de la regulación positiva transcripcional de PGC-1α,resumiendo una respuesta genética implicada en las adaptaciones metabólicas inducidas por el ejercicio.
Comparamos los efectos de una exposición a Campos Electromagnéticos Pulsantes (PEMF) análoga (1,5 mT, 10 min/semana), con y sin ejercicio, sobre el metabolismo sistémico y el microbioma intestinal en cuatro grupos de ratones: (a) sin intervención; (b) tratamiento con Campos Electromagnéticos Pulsantes (PEMF); (c) ejercicio; (d) ejercicio y tratamiento con Campos Electromagnéticos Pulsantes (PEMF).
La combinación de Campos Electromagnéticos Pulsantes (PEMF) y ejercicio durante 6 semanas mejoró el rendimiento de carrera y aumentó los niveles de transcripción de Pgc-1α muscular y adiposo, mientras que el ejercicio solo fue incapaz de elevar los niveles de Pgc-1α.
La proporción Firmicutes/Bacteroidetes del microbioma intestinal disminuyó con el ejercicio y la exposición a Campos Electromagnéticos Pulsantes (PEMF), solos o en combinación, lo que se ha asociado en estudios publicados con un aumento de la masa corporal magra.
Después de 2 meses, el tratamiento breve con Campos Electromagnéticos Pulsantes (PEMF) aumentó la expresión de genes mitohorméticos y Pgc-1α y después de más de 4 meses, el tratamiento con Campos Electromagnéticos Pulsantes (PEMF) mejoró la expresión muscular oxidativa, la oxidación de ácidos grasos y redujo los niveles de insulina.
Por lo tanto, el tratamiento con Campos Electromagnéticos Pulsantes (PEMF) a corto plazo fue suficiente para instigar cascadas transcripcionales asociadas con PGC-1α que rigen las Adaptaciones Mitohorméticas sistémicas, mientras que el tratamiento con Campos Electromagnéticos Pulsantes (PEMF) a más largo plazo fue capaz de inducir adaptaciones metabólicas relacionadas independientemente del ejercicio.
Fuente:
https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/32627872
