La hormesis es un término utilizado en biología y farmacología para describir un efecto beneficioso de una baja dosis de un tóxico o un estresor. La respuesta hormética es generalmente bifásica, con bajas dosis del estresor teniendo un efecto estimulante y altas dosis teniendo un efecto inhibitorio.
"Lo que no nos mata, nos hace más fuertes."
– Friedrich Nietzsche
La hormesis se deriva de la palabra griega hórmēsis, que significa “movimiento rápido” o “poner en movimiento”. Fue descrita por primera vez por un farmacólogo alemán, Hugo Schulz, en 1888 al realizar estudios sobre levadura. Notó que al predisponer la levadura a pequeñas cantidades de sustancias tóxicas o venenosas, en lugar de matar la levadura, en realidad hizo que la levadura creciera más rápido. En la literatura científica, el término hormesis fue utilizado por primera vez por Southam y Ehrlich en 1943 en un artículo investigando hongos descomponedores de madera.
El factor de estrés beneficioso o la experiencia de eustress también se describe en la literatura como un estresor hormético. En general, la hormesis significa el efecto biológico de algún factor que causa estrés en el cuerpo, donde una pequeña cantidad es beneficiosa y fortalece el cuerpo, pero una cantidad alta es casi tóxica. Ejemplos de estresores horméticos incluyen el entrenamiento físico, tomar el sol, nadar al aire libre, fitonutrientes de plantas, y restricción temporal de calorías.
Imagen: La hormesis gobierna un programa pleiotrópico de supervivencia.
Fuente: Zimmermann, A. & Bauer, M. & Kroemer, G. & Madeo, F. & Carmona-Gutierrez, D. (2014). Cuando menos es más: hormesis contra el estrés y la enfermedad. Microbial Cell 1 (5): 150–153.
La hormesis representa una estrategia evolutiva central que está limitada por la resiliencia biológica o plasticidad. Estas respuestas integrativas y adaptativas comparten características cuantitativas similares entre especies, lo que las convierte en un factor evolutivo clave. Cada organismo es, por lo tanto, capaz de definir inteligentemente el grado en que ocurre el rendimiento biológico y, por otro lado, el costo de tal rendimiento mejorado en cualquier circunstancia o situación.
Las respuestas a los desafíos horméticos están coordinadas a través de múltiples sistemas orgánicos que involucran mecanismos moleculares autónomos en las células y señales transmitidas entre diferentes tejidos. El ejercicio y el ayuno, por ejemplo, fuerzan desafíos bioenergéticos a múltiples sistemas orgánicos, con respuestas de músculo, hígado, redes neuronales y tejido adiposo que son particularmente importantes durante el ejercicio.
Mecanísticamente, la hormesis parece ser ejecutada por una variedad de procesos celulares fisiológicos que en cooperación convergen en una resistencia al estrés mejorada y longevidad. El ejercicio puede contrarrestar el envejecimiento en virtud de una relación dosis-respuesta hormética: la falta de actividad física y el sobreentrenamiento son ambos desventajosos, pero el ejercicio regular y moderado es beneficioso a través de especies reactivas de oxígeno (ROS) mediadas por preacondicionamiento.
Imagen: Hormesis y ejercicio físico.
Fuente: Pingitore, A. et al. (2015). El ejercicio y el estrés oxidativo: efectos potenciales de estrategias dietéticas antioxidantes en deportes. Nutrición 31 (7–8): 916–922.
Los modelos animales han demostrado que la hormesis puede ocurrir después de una lesión aguda o cuando ha comenzado el inicio de una enfermedad crónica. Ejemplos de esto son los desafíos metabólicos post-lesión en accidentes cerebrovasculares, infartos de miocardio y lesiones traumáticas de tejidos y cirugías. Las señales horméticas que emanan de un tejido bajo estrés pueden ser comunicadas a tejidos distantes, un fenómeno natural llamado “acondicionamiento remoto”, que ayuda al organismo a sobrevivir en situaciones estresantes y desafiantes.
Imagen: Ejemplos de hormesis metabólica en el cuerpo.
Fuente: Calabrese, E. & Mattson, M. (2017). ¿Cómo impacta la hormesis en la biología, toxicología y medicina? NPJ Aging and Mechanisms of Disease 3 (1): 1–8.
La teoría moderna de la hormesis se basa en la revisión de 2001 sobre las Ciencias Toxicológicas -revista, que exploró los efectos de casi 700 químicos diferentes en el cuerpo. El estudio encontró que la curva de dosis-respuesta muestra una curva en forma de U o J, dependiendo de la cantidad de dosis. Las dosis pequeñas fueron útiles y cuanto mayor era esta dosis, más tóxica se volvía la sustancia. Esta observación ha sido confirmada al observar la relación dosis-respuesta de hasta 9,000 sustancias diferentes.
La hormesis ha sido descuidada en toxicología durante casi 70 años, pero a la luz de estudios recientes, la hormesis ha ganado aprecio siendo un factor más importante que los umbrales de valor para explicar los efectos de varias sustancias.
Imagen: Curva de respuesta a dosis horméticas.
Fuente: Calabrese, V. & Cornelius, C. & Dinkova-Kostova, A. & Calabrese, E. & Mattson, M. (2010). Respuestas de estrés celular, el paradigma de la hormesis y vitagenes: nuevos objetivos para la intervención terapéutica en trastornos neurodegenerativos. Antioxidantes & Señalización Redox 13 (11): 1763–1811.
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