{"id":5033,"date":"2019-01-04T18:09:41","date_gmt":"2019-01-04T22:09:41","guid":{"rendered":"http:\/\/www.sochob.cl\/web1\/?p=5033"},"modified":"2019-01-04T18:09:41","modified_gmt":"2019-01-04T22:09:41","slug":"como-el-ejercicio-reprograma-el-cerebro","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.sochob.cl\/web1\/como-el-ejercicio-reprograma-el-cerebro\/","title":{"rendered":"C\u00d3MO EL EJERCICIO REPROGRAMA EL CEREBRO"},"content":{"rendered":"

Durante una hora al d\u00eda, cinco d\u00edas a la semana, ratones en el\u00a0laboratorio de fisiolog\u00eda de\u00a0<\/em><\/strong>Hiroshi Maejima<\/em><\/strong>\u00a0en la Universidad de Hokkaido en Sapporo, Jap\u00f3n, golpearon la cinta.\u00a0El objetivo del investigador de que los animales sigan la rutina de ejercicios no es medir su masa muscular o su resistencia.\u00a0\u00c9l quiere saber c\u00f3mo el ejercicio afecta a sus cerebros.<\/em><\/strong><\/p>\n

\"\"Los investigadores han reconocido durante mucho tiempo que el ejercicio agudiza ciertas habilidades cognitivas.\u00a0De hecho, Maejima y sus colegas han descubierto que la actividad f\u00edsica regular mejora la capacidad de los ratones para distinguir objetos nuevos de los que han visto antes.\u00a0En los \u00faltimos 20 a\u00f1os, los investigadores han comenzado a llegar a la ra\u00edz de estos beneficios, con estudios que apuntan a aumentos en el volumen del hipocampo, desarrollo de nuevas neuronas e infiltraci\u00f3n de vasos sangu\u00edneos en el cerebro.\u00a0Ahora, Maejima y otros est\u00e1n comenzando a comprender los mecanismos epigen\u00e9ticos que impulsan los cambios neurol\u00f3gicos provocados por la actividad f\u00edsica.<\/p>\n

En octubre, el equipo de Maejima inform\u00f3 que los cerebros de los roedores que corr\u00edan ten\u00edan una acetilaci\u00f3n de histonas superior a la normal en el hipocampo, la regi\u00f3n del cerebro considerada como la sede del aprendizaje y la memoria, las marcas epigen\u00e9ticas dieron lugar a una mayor expresi\u00f3n de\u00a0Bdnf<\/em>, el gen del factor neurotr\u00f3fico derivado del cerebro (BDNF).\u00a0Al apoyar el crecimiento y la maduraci\u00f3n de nuevas c\u00e9lulas nerviosas, se cree que BDNF promueve la salud cerebral, y niveles m\u00e1s altos se correlacionan con un rendimiento cognitivo mejorado en ratones y humanos.<\/p>\n

Con una gran cantidad de datos sobre los beneficios de trabajar con estudios en animales y humanos, los m\u00e9dicos han comenzado a prescribir ejercicios a pacientes con enfermedades neurodegenerativas como el Parkinson y el Alzheimer, as\u00ed como a personas con otros trastornos cerebrales, desde la epilepsia hasta la ansiedad.\u00a0Se est\u00e1n realizando muchos ensayos cl\u00ednicos de intervenciones de ejercicio para enfermedades neurodegenerativas, depresi\u00f3n e incluso envejecimiento.\u00a0Los resultados prometedores podr\u00edan reforzar el uso del ejercicio como neuroterapia.<\/p>\n

\u00abNadie cree que el ejercicio va a ser una bala m\u00e1gica\u00bb, dice\u00a0Kirk Erickson\u00a0, un psic\u00f3logo cognitivo de la Universidad de Pittsburgh.\u00a0\u00abPero eso no significa que no debamos hacerlo\u00bb.<\/p>\n

La conexi\u00f3n cuerpo-cerebro.<\/strong><\/p>\n

A finales de la d\u00e9cada de 1990,\u00a0Henriette van Praag\u00a0y otros miembros del laboratorio de Rusty Gage en el Instituto Salk de Estudios Biol\u00f3gicos de La Jolla, California, se sintieron fascinados por los recientes hallazgos del grupo que demostraron que los ratones cuyas jaulas ten\u00edan juguetes y ruedas desarrollaron m\u00e1s neuronas nuevas en el hipocampo, un \u00e1rea del cerebro importante para el aprendizaje y la memoria, que los ratones que viven en recintos menos estimulantes.<\/p>\n

Van Praag quer\u00eda identificar qu\u00e9 elemento de los entornos enriquecidos ten\u00eda la mayor influencia en el cerebro.\u00a0Hizo que algunos ratones aprendieran a nadar en un laberinto acu\u00e1tico, mientras que otros nadaban en aguas abiertas, corr\u00edan en una rueda o interactuaban con otros ratones.\u00a0Despu\u00e9s de 12 d\u00edas, el desarrollo de nuevas neuronas fue mayor en el grupo de ratones que corrieron: ten\u00edan el doble de neuronas nuevas que los ratones en el laberinto o el agua.<\/p>\n

En un estudio de seguimiento publicado unos meses m\u00e1s tarde, van Praag y sus colegas demostraron que la neurog\u00e9nesis provocada al correr en la rueda se correlacionaba con la capacidad de los ratones para recordar la ubicaci\u00f3n de una plataforma oculta en un tanque de agua.\u00a0Los cerebros de los ratones que corr\u00edan tambi\u00e9n ten\u00edan una mayor reorganizaci\u00f3n de las conexiones sin\u00e1pticas que los ratones que no corr\u00edan, lo que sugiere que el ejercicio influye en la plasticidad.\u00a0\u00a0\u00abToda la l\u00ednea de investigaci\u00f3n en ejercicio y neurog\u00e9nesis creci\u00f3 a partir de ah\u00ed\u00bb, dice van Praag, quien comenz\u00f3 a correr regularmente despu\u00e9s de ver los resultados.<\/p>\n

Durante las \u00faltimas dos d\u00e9cadas, los investigadores han identificado muchos mecanismos moleculares que subyacen a la influencia del ejercicio en la cognici\u00f3n.\u00a0El ejercicio, seg\u00fan los estudios, conduce a la liberaci\u00f3n de prote\u00ednas y otras mol\u00e9culas del tejido muscular, graso y hep\u00e1tico que pueden afectar los niveles de BDNF y otros agentes que estimulan la neurog\u00e9nesis, aceleran la maduraci\u00f3n de las neuronas nuevas, promueven la vascularizaci\u00f3n cerebral e incluso aumentan el volumen del hipocampo en humanos.<\/p>\n

La pregunta se convirti\u00f3 entonces en: \u00bfC\u00f3mo cambian estos factores la expresi\u00f3n de los genes en el cerebro?\u00a0En 2009, el neurocient\u00edfico\u00a0Hans Reul,\u00a0de la Universidad de Bristol y sus colegas, publicaron uno de los primeros estudios que buscaron de manera amplia los cambios epigen\u00e9ticos en la respuesta al ejercicio.\u00a0El equipo someti\u00f3 a las ratas a un desaf\u00edo estresante, coloc\u00e1ndolas en nuevos entornos de jaula u oblig\u00e1ndolas a nadar en un vaso de agua.\u00a0Despu\u00e9s de las experiencias estresantes, los animales que corr\u00edan regularmente en una rueda ten\u00edan niveles m\u00e1s altos de acetilaci\u00f3n de histonas a trav\u00e9s del genoma en las c\u00e9lulas del giro dentado, una parte del hipocampo donde se\u00a0produce la neurog\u00e9nesis.\u00a0Luego, los animales activos actuaron menos estresados \u200b\u200bque sus hom\u00f3logos m\u00e1s sedentarios cuando se reexponen a los ambientes estresantes.\u00a0Las ratas que se ejercitaron pasaron menos tiempo explorando la nueva jaula o luchando en el agua, donde en cambio flotaron con sus cabezas sobre el agua.\u00a0Los hallazgos sugieren que la acetilaci\u00f3n inducida por la combinaci\u00f3n de carrera y estr\u00e9s ayud\u00f3 a los animales a enfrentar mejor el estr\u00e9s posterior.<\/p>\n

Los cambios epigen\u00e9ticos inducidos por el ejercicio \u00abtienen una capacidad notable para regular la plasticidad sin\u00e1ptica y cognitiva\u00bb, dice\u00a0Fernando G\u00f3mez-Pinilla, neurocient\u00edfico de la Universidad de California en Los \u00c1ngeles, quien ha dirigido varios estudios similares.<\/p>\n

Desde el estudio de Reul, al menos otras dos docenas han reportado acetilaci\u00f3n y otros cambios epigen\u00e9ticos que vinculan el ejercicio con el cerebro en roedores.\u00a0Moses Chao, un neurobi\u00f3logo molecular de la Escuela de Medicina de la Universidad de Nueva York, y sus colegas descubrieron recientemente que los ratones que corr\u00edan frecuentemente sobre ruedas ten\u00edan niveles m\u00e1s altos de BDNF y de una cetona que es un subproducto del metabolismo de las grasas, liberado por el h\u00edgado.\u00a0La inyecci\u00f3n de la cetona en los cerebros de ratones que no funcionaron ayud\u00f3 a inhibir las histonas desacetilasas y aument\u00f3 la\u00a0expresi\u00f3n de\u00a0Bdnf<\/em>\u00a0en el hipocampo.\u00a0El hallazgo muestra c\u00f3mo las mol\u00e9culas pueden viajar a trav\u00e9s de la sangre, cruzar la barrera hematoencef\u00e1lica y activar o inhibir los marcadores epigen\u00e9ticos en el cerebro.<\/p>\n

Mientras que algunos investigadores prueban la conexi\u00f3n epigen\u00e9tica entre el ejercicio y la destreza cognitiva, otros contin\u00faan descubriendo enlaces previamente desconocidos.\u00a0En 2016, por ejemplo, van Praag, ahora en el Florida Brain University Brain Institute,<\/em> y sus colegas descubrieron que una prote\u00edna llamada catepsina B, que es secretada por las c\u00e9lulas musculares durante la actividad f\u00edsica, era necesaria para que el ejercicio estimulara la neurog\u00e9nesis en ratones.\u00a0En cultivos de tejidos de c\u00e9lulas progenitoras neurales del hipocampo adultas, la catepsina B estimul\u00f3 la expresi\u00f3n de\u00a0Bdnf\u00a0<\/em>\u00a0y los niveles de su prote\u00edna y aument\u00f3 la expresi\u00f3n de un gen llamado\u00a0doublecortina<\/em>\u00a0(DCX<\/em>), que codifica una prote\u00edna necesaria para la migraci\u00f3n neural.\u00a0Los ratones knockout para catepsina B no tuvieron cambios en la neurog\u00e9nesis despu\u00e9s del ejercicio.<\/p>\n

El equipo de Van Praag tambi\u00e9n descubri\u00f3 que los primates no humanos y los humanos que corr\u00edan en cintas de correr ten\u00edan niveles elevados de catepsina B en el suero sangu\u00edneo despu\u00e9s del ejercicio.\u00a0Luego de cuatro meses de correr en la m\u00e1quina para correr tres d\u00edas por semana durante 45 minutos o m\u00e1s, los participantes hicieron dibujos m\u00e1s precisos de la memoria que al comienzo del estudio, antes de comenzar a hacer ejercicio.<\/p>\n

Unos pocos grupos de investigaci\u00f3n han empezado a buscar otras mol\u00e9culas liberadas durante el ejercicio que podr\u00edan mejorar la actividad de\u00a0Bdnf\u00a0<\/em>\u00a0y otros genes que estimulan el cerebro, dice van Praag, y est\u00e1 claro que lo que est\u00e1 sucediendo en el cuerpo afecta al cerebro.\u00a0\u00abNo pensamos en esa [conexi\u00f3n] tanto como deber\u00edamos\u00bb.<\/p>\n

Acci\u00f3n curativa<\/strong><\/p>\n

Desde la d\u00e9cada de 1980, los estudios en humanos han se\u00f1alado un v\u00ednculo entre el ejercicio y las ganancias en el rendimiento cognitivo.\u00a0Comprender esta relaci\u00f3n es de particular importancia para los pacientes con enfermedades neurol\u00f3gicas.\u00a0La neurocient\u00edfica de la Universidad del Sur de California,\u00a0Giselle Petzinger,\u00a0ha tratado a pacientes con enfermedad de Parkinson durante d\u00e9cadas y ha observado que quienes hacen ejercicio pueden mejorar su equilibrio y su marcha.\u00a0Una observaci\u00f3n de este tipo insinu\u00f3 que el cerebro retiene cierta plasticidad despu\u00e9s de que aparecen los s\u00edntomas de la enfermedad, dice, con conexiones neuronales que se forman para respaldar los avances en las habilidades motoras.<\/p>\n

Hace unos a\u00f1os, Petzinger y sus colegas comenzaron a estudiar un modelo de rat\u00f3n de la enfermedad de Parkinson.\u00a0El equipo descubri\u00f3 que los ratones activos ten\u00edan m\u00e1s receptores de dopamina en los ganglios basales, un grupo de estructuras neuronales importantes para el movimiento, el aprendizaje y las emociones.\u00a0\u00a0Los niveles de receptores de dopamina se correlacionan con la plasticidad cerebral y la p\u00e9rdida del receptor de dopamina es uno de los signos distintivos de la enfermedad de Parkinson.\u00a0Usando un antagonista de la dopamina como un marcador radioactivo, el equipo encontr\u00f3 que los pacientes que caminaban en una cinta rodante tres veces por semana durante ocho semanas aumentaban la cantidad de receptores de dopamina en los ganglios basales.<\/p>\n

Los estudios con ratones de Petzinger tambi\u00e9n revelaron otros posibles mecanismos de beneficios del ejercicio para los pacientes de Parkinson, como el mantenimiento de las espinas dendr\u00edticas, las peque\u00f1as proyecciones que se ramifican de las c\u00e9lulas nerviosas para recibir informaci\u00f3n el\u00e9ctrica de otras neuronas cercanas y las sinapsis a lo largo de estas espinas.\u00a0Estos efectos parecen modificar la conectividad sin\u00e1ptica en el cerebro de los ratones y modificar la progresi\u00f3n de la enfermedad de los animales, dice Petzinger, quien acaba de concluir un ensayo sobre el uso del ejercicio para tratar\u00a0el deterioro cognitivo en la enfermedad de Parkinson\u00a0.<\/p>\n

El ejercicio de prescripci\u00f3n tambi\u00e9n puede ser beneficioso para los pacientes de Alzheimer o las personas con riesgo de desarrollar la enfermedad.\u00a0Varios estudios muestran que la actividad f\u00edsica puede contrarrestar el elevado riesgo de desarrollar la enfermedad entre las personas que\u00a0tienen el<\/em>\u00a0alelo\u00a0APOE-\u03b54<\/em>, la variante gen\u00e9tica m\u00e1s com\u00fan relacionada con el inicio tard\u00edo de la enfermedad.\u00a0Y estudios m\u00e1s recientes sugieren que el ejercicio puede combatir el deterioro cerebral asociado con la enfermedad.<\/p>\n

En 2018, van Praag, junto con investigadores de la Escuela de Medicina de Harvard, el MIT, el Hospital General de Massachusetts, el Instituto de C\u00e1ncer Dana-Farber y el Instituto Salk, publicaron un estudio en ratones que encontr\u00f3 que ning\u00fan f\u00e1rmaco neuroprotector ni una terapia g\u00e9nica para sobreproducir WNT3, una prote\u00edna que se ha relacionado con la neurog\u00e9nesis, revirti\u00f3 los signos de la demencia.\u00a0Sin embargo, cuando se permiti\u00f3 que los ratones hicieran ejercicio, su rendimiento cognitivo mejor\u00f3.\u00a0Cuando el equipo combin\u00f3 el f\u00e1rmaco neuroprotector con tratamientos para sobreexpresar el\u00a0gen\u00a0Bdnf\u00a0<\/em>\u00a0en los cerebros de ratones que no hicieron ejercicio, las mejoras en su rendimiento cognitivo coincidieron con las de los ratones a los que se les dio acceso a una rueda en movimiento.\u00a0El trabajo, dice van Praag, puede proporcionar v\u00edas para tratar a pacientes con enfermedades neurodegenerativas que son demasiado d\u00e9biles para ejercitarse.<\/p>\n

El resultado tambi\u00e9n ofrece soporte para los 58 ensayos cl\u00ednicos que se realizan actualmente sobre el ejercicio, la cognici\u00f3n y la enfermedad de Alzheimer.\u00a0Hay casi 100 ensayos en curso, incluido el de Petzinger, que investigan el papel del ejercicio para aliviar los s\u00edntomas del Parkinson y cientos m\u00e1s que consideran el ejercicio como una intervenci\u00f3n contra la depresi\u00f3n.\u00a0Algunos investigadores incluso est\u00e1n probando los efectos del ejercicio sobre el envejecimiento.<\/p>\n

\u00abUn estilo de vida activo no va a convertir un cerebro de 70 a\u00f1os en un cerebro de 30 a\u00f1os\u00bb, dice Petzinger.\u00a0\u00abPero estudiar el efecto del ejercicio en el sistema nervioso podr\u00eda ayudar a los investigadores a identificar la mejor estrategia y la m\u00e1s eficiente, ya sea la actividad por s\u00ed sola o la actividad con drogas, para mantener la salud cerebral a medida que envejecemos\u00bb.<\/p>\n

Fuente:<\/strong> https:\/\/www.the-scientist.com (01-11-18)<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

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