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Ciencia y salud

Por José Antonio Lozano Teruel

Para pensar, caminar

“Mens sana in corpore sano” es una expresión ampliamente usada para expresar el deseable equilibrio entre cuerpo y espíritu. Es una licencia porque realmente la cita latina original usada por Juvenal en sus Sátiras (Sátira X, 356) fue “Orandum est ut sit mens sana in corpore sano” cuyo sentido es el de indicar la necesidad de orar para disponer de un espíritu equilibrado en un cuerpo equilibrado. Actualmente, la ciencia sabe que en la salud y la longevidad la carga genética tiene importancia pero que la mayor participación cuantitativa es la del Ambioma, es decir, la de los buenos hábitos de vida y el adecuado medio ambiente. Al hilo de una investigación que esta semana publica la prestigiosa revista Science hoy nos vamos a referir a las repercusiones positivas que tiene la realización de un ejercicio físico moderado sobre la salud cerebral y en la protección contra las enfermedades neurodegenerativas y el mantenimiento de la capacidad intelectual.

Para pensar, caminar
Ilustración :: ÁLEX

SCIENCE

La ataxia espinocerebral tipo1 (SCA1) es una enfermedad genética devastadora incurable. Se origina por una mutación en el gen que codifica a la proteína ataxina 1, cuya expresión se bloquea. Ello origina la aparición de numerosos tripletes de secuencias repetitivas CAG (citosina, adenina, guanina) en el ADN, que codifican para el aminoácido glutamina. Las afectaciones motoras iniciales se extienden a la deglución, habla y capacidad cognitiva hasta llegar al final fatal.

La investigación citada (Exercise and Genetic Rescue of SCA1 via the Transcriptional Repressor Capicua), ha sido realizada por científicos americanos de varias universidades liderados por el Dr. John Fryer, del Baylor College of Medicine de Houston, trabajando con ratones transgénicos que tenían síntomas similares a los pacientes humanos de SCA1. En estos ratones la SCA1 provoca la destrucción de ciertas neuronas del cerebelo conocidas como células de Purkinje y ello corre paralelo a los niveles de una proteína denominada Capicua. Si los niveles de Capicua aumentan el deterioro se acelera. Si disminuye, los ratones pierden peso más lentamente y viven más tiempo.

Cuando los investigadores obligaron a los ratones afectados con el modelo de SCA1 a la realización de un ejercicio físico moderado ello provocó el incremento de la producción de un factor de crecimiento cerebral que desencadenó una cascada de complejas señales moleculares adicionales en la que el papel protagonista correspondió a la proteína Capicua, cuya concentración resultó disminuida, con lo que se restauró la expresión de Ataxina-1 y los animales vivieron más y mejoraron parcialmente su coordinación motora y los déficit de memoria.

Evidentemente, se trata del inicio de un largo camino de investigaciones para conocer si determinados ejercicios pudieran detener o disminuir los deterioros de otras enfermedades neurodegenerativas en humanos. Pero el primer paso está dado.

EJERCICIO

Hace mucho tiempo que se viene defendiendo el papel favorable de la actividad física sobre la función cerebral. Ello es diferente a lo pretendido por la Neuróbica, gimnasia cerebral o gimnasia mental, que aboga porque la realización adecuada de ejercicios, problemas, acertijos, crucigramas o rompecabezas mentales mejoran la actividad cerebral. Este término fue inventado por el fallecido neurobiólogo Lawrence Katz, en 1999, para describir los ejercicios mentales más adecuados para mantener al cerebro alerta. Un dato epidemiológico interesante es que las personas con mayor índice cultural, más proclives a utilizar su capacidad intelectual, tienen una menor incidencia de demencia senil.

No nos referiremos a ese tipo de ejercicio intelectual sino al físico, donde vamos a distinguir un aspecto genérico y otro más específico. El genérico se refiere a los efectos metabólicos generales ya que con el ejercicio físico aumenta el flujo de sangre al cerebro, las células cerebrales se encuentran mejor oxigenadas y alimentadas, y todo ello las favorece. Además, al realizar una actividad física, el cerebro ha de coordinar el movimiento de los músculos implicados en el proceso y las funciones corporales necesarias para que esos músculos funcionen correctamente. Los mecanismos metabólicos activados y controlados por el cerebro se conocen relativamente bien desde hace tiempo e incluyen cambios en la concentración de metabolitos sanguíneos, de la concentración de dióxido de carbono y del pH sanguíneo, etc.

Sin embargo, existen otros cambios en el cerebro que no están relacionados con el control de funciones metabólicas asociadas a la ejecución del ejercicio, como son la respiración, el pulso cardíaco o el consumo de glucosa, sino con las características funcionales de las propias neuronas. Ello tiene gran interés pues se está afianzando la idea de que el ejercicio físico moderado puede ser un excelente método de protección frente a las enfermedades neurodegenerativas, e incluso podría ayudar a reducir el impacto de estas enfermedades. Si ello es así, está claro que la vida sedentaria propia de las sociedades modernas constituye un factor de riesgo para las devastadores enfermedades neurodegenerativas que asolan a nuestra sociedad.

NEURONAS

Las neurotrofinas o factores neurotróficos, son proteínas cerebrales que favorecen la supervivencia de las neuronas. Forman parte de una familia de factores de crecimiento que son proteínas que se vierten al torrente sanguíneo y se unen a los receptores de determinadas células para estimular su supervivencia, crecimiento o diferenciación. En el caso de las neurotrofinas las células protegidas son las neuronas.

La conexión entre ejercicio y neurotrofinas ya fue señalada por el investigador S.A. Neeper en 1995 en un corto artículo titulado Exercise and brain neurotrophins, publicado en Nature, que recibió centenares de citas posteriores. Mostraba que los ratones a los que se les obligaba a hacer ejercicio en sus jaulas aumentaban la síntesis de ciertos factores neurotróficos en algunas zonas concretas del cerebro, al contrario de lo que sucedía con los ratones controles sedentarios. Posteriormente, numerosos grupos de investigación han alcanzado resultados análogos, comprobándose, asimismo, que un Ambioma estimulante, un ambiente “enriquecido”, que suele favorecer la realización de ejercicio físico, también logra las mismas metas.

Otra conexión entre actividad física y actividad neuronal radica en que el ejercicio estimula la producción de hormona del crecimiento (GH), que en el hígado favorece la producción del factor de crecimiento similar a la insulina (IGF-I), del que se conoce su importante papel como factor neurotrófico.

Más aún. Las modernas técnicas de Biología Molecular, usando microchips genéticos, pueden identificar tras la realización del ejercicio los cambios que sufren en su expresión genética miles de genes e identificarlos. Se ha comprobado que una muy importante proporción de ellos están relacionados con las diferentes funciones cerebrales. Hace unos días declaraba el neurobiólogo asturmexicano Arturo Álvarez-Buylla, premio Príncipe de Asturias de Investigación Científica y Técnica, “El ejercicio ayuda al sistema nervioso, a la secreción de neurotrofinas y la conectividad”. Así, pues, el mejor consejo para mantener un cerebro activo es el de realizar asiduamente un ejercicio físico moderado.

Más en: http://www.mayoclinicproceedings.com/content/86/9/876.short