El factor muscular inducido por el ejercicio promueve la memoria
El ejercicio induce nuevas células cerebrales (verde)HENRIETTE VAN PRAAG Y LINDA KITABAYASHIHacer ejercicio es bueno para el cerebro. Ahora, un equipo de científicos de EE. UU. y Alemania tiene una idea más clara de por qué. Una proteína llamada catepsina B, producida y secretada por el músculo durante el ejercicio, es necesaria para la mejora de la memoria inducida por el ejercicio y la producción de células cerebrales en ratones, informaron los científicos en Cell Metabolism hoy (23 de junio). También demostraron que los niveles de catepsina B se correlacionan positivamente con el estado físico y la memoria en humanos.
“Esta es un área súper emocionante. El ejercicio tiene tantos beneficios para la salud, pero sabemos muy poco acerca de muchos de estos efectos a nivel molecular”. dijo el biólogo David James de la Universidad de Sydney, quien no participó en el trabajo.
“Este artículo proporciona un mecanismo convincente que implica aumentos inducidos por la carrera en una proteína en particular, la catepsina B, que parece promover neurogénesis al mejorar la expresión de…
Se ha demostrado que correr en animales tiene una variedad de efectos en el cerebro, incluida una mejor función de la memoria y una mayor producción de nuevas células cerebrales (neurogénesis). En humanos, también se ha observado una correlación entre el ejercicio y la función de la memoria. Pero cómo la actividad muscular podría vincularse mecánicamente con la memoria ha sido un misterio.
Para buscar factores producidos por los músculos llamados miocinas que podrían modular la función cerebral, Henriette van Praag del Instituto Nacional sobre el Envejecimiento y sus colegas trataron células musculares de rata en cultivo con el fármaco AICARan mimético del ejercicio, explicó van Praag, lo que significa que aumenta las actividades metabólicas de las células. Entre las proteínas reguladas al alza en las células tratadas se encontraba un factor secretado, lo suficientemente pequeño como para atravesar la barrera hematoencefálica, que previamente se había demostrado que aumentaba en el músculo durante el ejercicio: la catepsina B.
En ratones que hacían ejercicio durante dos a cuatro semanas, los niveles plasmáticos de catepsina B aumentaron significativamente, encontró el equipo de van Praags. Y los animales mostraron una memoria mejorada, así como una mayor neurogénesis en la región del cerebro del hipocampo involucrada en el aprendizaje y la memoria. Los ratones modificados genéticamente para carecer de catepsina B, por otro lado, no mostraron estos efectos relacionados con el ejercicio.
El equipo también demostró que el tratamiento con catepsina B de células progenitoras hipocampales adultas murinas en cultivo inducía la expresión de dos factores de crecimiento nervioso clave, el factor neurotrófico derivado del cerebro (BDNF) y la doblecortina, que pueden explicar cómo la mioquina induce la neurogénesis.
En monos rhesus y humanos, cuatro meses de entrenamiento en cinta rodante aumentaron los niveles sanguíneos de catepsina B, el equipo mostró, y este aumento se correlacionó con una mejor recuperación de la memoria en los participantes humanos del estudio.
Curiosamente, mientras que algunos estudios anteriores informaron que la catepsina B tiene efectos neuroprotectores, otros sugirieron que la catepsina B está involucrada en la muerte de células neuronales durante la lesión cerebral y la aparición de la enfermedad de Alzheimer. Otros han informado niveles altos de catepsina B en varios tipos de cáncer.
Con eso en mente, la observación de que [la catepsina B] podría codificar los beneficios del ejercicio en el cerebro es casi contraria a la intuición, dijo James.
Sin embargo, si el vínculo entre la catepsina B y la mejora de la memoria se puede confirmar en humanos, entonces la orientación farmacológica de la catepsina b podría usarse para mejorar la cognición, sugirió Frankland. El ejercicio en sí mismo también podría proporcionar ese beneficio cognitivo, por supuesto, pero muchas personas que están en riesgo de enfermedad de Alzheimer no son muy móviles o tienen problemas cardiovasculares que les impiden hacer ejercicio, explicó la coautora del estudio Emrah Dzel del Centro Alemán de Enfermedades Neurodegenerativas y de la Universidad de Madeburg. Por lo tanto, sería importante identificar los factores periféricos que podría sustituir sin tener la necesidad de hacer ejercicio.
HY Moon et al., La secreción sistémica de catepsina B inducida por la carrera se asocia con la función de la memoria, Metabolismo celular, doi:10.1016/j.cmet.2016.05.025, 2016.
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