POR EMILY WILLINGHAM
Una pastilla para hacer ejercicio algún día podría producir beneficios para la salud sin el dolor del esfuerzo.
Los beneficios cerebrales del ejercicio pueden resultar familiares. La mayoría de nosotros sabemos que seguir adelante puede significar un impulso para la salud mental y neurológica. Pero ¿qué pasaría si, a través de estos procesos bioquímicos, pudiéramos obtener todo ese beneficio cerebral sin sufrir el dolor del ejercicio? Los experimentos con ratones ya han demostrado la viabilidad de este atajo. Y hay indicios de que los resultados obtenidos en roedores también podrían aplicarse a los humanos.
Cuando se inyecta plasma de ratones bien ejercitados en sus homólogos inactivos, los roedores sedentarios mejoran la memoria y reducen la inflamación cerebral. La sangre de los atletas olímpicos no está a punto de ser transfundida en los brazos de los fanáticos del sofá, al menos no todavía. Pero las personas con deterioro cognitivo leve que hacen ejercicio durante seis meses muestran aumentos en una proteína clave identificada en el plasma del ratón corredor. La misma proteína puede ser capaz de susurrar su mensaje químico a través de la barrera hematoencefálica notoriamente selectiva y desencadenar procesos antiinflamatorios en el cerebro.
Estos hallazgos, publicados el 8 de diciembre de 2021 en Nature , ofrecen nuevos detalles sobre cómo el ejercicio beneficia al cerebro y cómo las moléculas impulsadas por la actividad física se comunican a través del estricto guardián del órgano. Los resultados también apuntan a un papel sorprendente del hígado y de los sistemas anticoagulantes en estos efectos y posiblemente señalan el camino hacia un escenario futurista de ejercicio con una pastilla, o quizás una inyección de plasma.
«Las piezas del rompecabezas se están uniendo», dice Saúl Villeda, profesor asociado en el departamento de anatomía de la Universidad de California en San Francisco, sobre estos indicios de participación multisistémica en los efectos del ejercicio en el cerebro. Villeda, que no participó en el estudio de Nature , y sus colegas identificaron previamente una proteína en el plasma de un ratón en ejercicio que refrescaba las neuronas del cerebro del ratón envejecido. «Estamos empezando a identificar factores en la sangre que pueden abordar diferentes facetas del deterioro o la patología, y éste realmente resalta los factores sanguíneos que afectan la inflamación en el cerebro», dice. “La palabra que sigue apareciendo en mi cabeza es ‘convergencia’”.
En el camino hacia la convergencia, la científica conductual Zurine De Miguel, ahora profesora asistente en la Universidad Estatal de California en la Bahía de Monterey, y sus colegas de la Universidad de Stanford y el Sistema de Atención Médica de Palo Alto del Departamento de Asuntos de Veteranos primero tuvieron que dejar que los ratones hicieran ejercicio. Los animales hicieron funcionar el corazón durante 28 días y luego su plasma se transfirió a ratones que no habían tocado una rueda durante ese tiempo. Los animales receptores mostraron mejoras en el aprendizaje y la memoria después de haber recibido el «plasma corredor». Sus cerebros, a su vez, aceleraron genes que producían proteínas que facilitaban la memoria y el aprendizaje y mostraban una respuesta inflamatoria atenuada. Cuando los investigadores indujeron deliberadamente inflamación cerebral en los animales, el plasma del ratón corredor también redujo esa respuesta.
A continuación, el equipo examinó lo que contenía el plasma del corredor. Encontraron niveles elevados de proteínas anticoagulantes, incluida una llamada clusterina, que ayuda a eliminar los desechos de las células. Centrándose en esta proteína, los investigadores probaron los efectos de eliminarla del plasma del corredor. Los cerebros de ratones sedentarios que recibieron plasma libre de clusterina mostraron una actividad antiinflamatoria mucho menor.
El grupo también descubrió que la clusterina se unía fácilmente a las células que forman la barrera hematoencefálica. Cuando imitaron los efectos de la actividad física inyectando la proteína en la circulación de ratones genéticamente modificados para padecer enfermedades neurodegenerativas, la inflamación cerebral de los animales también disminuyó.
Finalmente, los investigadores querían ver si el ejercicio causa elevación de clusterina en las personas. Midieron la proteína en 20 veteranos con deterioro cognitivo leve antes y después de seis meses de actividad física estructurada y descubrieron que sus niveles aumentaban.
De Miguel señala que en el estudio de ella y sus colegas, los resultados difirieron un poco entre ratones machos y hembras. Aunque los perfiles de proteínas anticoagulantes fueron similares en los dos grupos, las mujeres mostraron más variabilidad. Las hormonas que producen pueden afectar los factores anticoagulantes, dice De Miguel, y la posibilidad de que algunas hembras estuvieran en una etapa sexualmente receptiva durante el estudio podría explicar esta mayor variación.
El experimento ilustra un reconocimiento cada vez mayor de la dependencia del cerebro de la ayuda procedente de fuera de la zona neuronal de exclusión aérea. Según los autores, el hígado y el corazón son las fuentes más probables de clusterina. Los resultados implican a ambos órganos como fuentes de moléculas beneficiosas derivadas del ejercicio físico, afirma De Miguel. «Todos parecen dialogar con el cerebro», añade.
Villeda dice que el trabajo de su grupo con plasma corredor en ratones envejecidos también implica al hígado. El órgano produce una enzima relacionada con mejoras cognitivas en los animales, y la misma enzima también aumentó en la sangre de personas mayores activas. Esta conexión con el hígado «nos sorprendió porque normalmente no es en lo que te concentras cuando piensas en hacer ejercicio», dice. Con este hallazgo, añade Villeda, “estos mecanismos empiezan a converger y a entrar en un espacio similar”.
Aunque la actividad física está estrechamente relacionada con la buena salud, es posible que se exceda en el ejercicio. Hay indicios de que algunas personas que realizan con frecuencia actividades físicas muy intensas pueden tener un mayor riesgo de sufrir esclerosis lateral amiotrófica. «Existe información que dice que demasiado ejercicio puede afectar parte de su respuesta inmune y hacerlo susceptible a infecciones oportunistas», dice De Miguel.
¿Cómo se utilizará el plasma de corredor como terapia si estos efectos en ratones también se confirman en humanos? “Tengo más esperanza ahora que cuando inicié mi laboratorio porque era difícil pensar en identificar todos estos factores”, dice Villeda. «Pero ahora tenemos candidatos, y cuando los tengas, podrás empezar a pensar en el desarrollo de moléculas pequeñas».
De Miguel dice que un posible primer paso podría ser probar qué protocolos de ejercicio desencadenan los mayores aumentos en las proteínas que conllevan un beneficio para el cerebro. Al igual que con los ratones, alguien que necesite el poder del ejercicio físico para estimular el cerebro podría simplemente recibir una inyección de plasma de corredor, obteniendo la ganancia de un corredor sin el dolor que lo acompaña.