El ejercicio físico tiene muchos efectos beneficiosos sobre la salud humana, incluyendo la protección contra la depresión inducida por el estrés, pero hasta ahora se desconocían los mecanismos que median en este efecto protector. En un estudio en ratones, investigadores del Instituto Karolinska, en Suecia, muestran que el entrenamiento físico induce cambios en el músculo esquelético que pueden purgar la sangre de una sustancia que se acumula durante el estrés y es perjudicial para el cerebro.
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"En términos neurobiológicos, en realidad todavía no sabemos qué es la depresión. Nuestro estudio representa una pieza más en el rompecabezas, ya que ofrecemos una explicación sobre los cambios bioquímicos protectores inducidos por el ejercicio físico que impiden que el cerebro se dañe durante el estrés", afirma Mia Lindskog, investigadora del Departamento de Neurociencias en el Instituto Karolinska.
Se sabía que la proteína PGC-1alfa1 aumenta en el músculo esquelético con el ejercicio y media en el acondicionamiento muscular beneficioso en relación con la actividad física. En este estudio, que se publica en la revista 'Cell', los investigadores utilizaron un ratón modificado genéticamente con altos niveles de PGC-1alfa1 en el músculo esquelético que muestra muchas características de los músculos bien entrenados, incluso sin hacer ejercicio.
Estos roedores y ratones de control normales fueron expuestos a un ambiente estresante, como ruidos fuertes, luces intermitentes y alteración del ritmo circadiano en intervalos irregulares. Después de cinco semanas de estrés leve, los ratones normales desarrollaron un comportamiento depresivo, mientras que los roedores modificados genéticamente, con características de musculares de estar bien entrenados, no presentaban síntomas depresivos.
"Nuestra hipótesis inicial de investigación fue que el músculo entrenado producía una sustancia con efectos beneficiosos sobre el cerebro. En realidad nos encontramos lo contrario: el músculo bien entrenado produce una enzima que purga el cuerpo de sustancias nocivas, así que en este contexto la función del músculo es una reminiscencia de la del riñón o el hígado", argumenta Jorge Ruas, investigador principal en el Departamento de Fisiología y Farmacología del Instituto Karolinska.
Los investigadores descubrieron que los ratones con mayores niveles de PGC-1alfa1 en el músculo también tenían niveles más altos de unas enzimas llamadas KAT, que convierten una sustancia formada durante el estrés (quinurenina) en ácido quinurénico, una sustancia que no es capaz de pasar de la sangre al cerebro. No se conoce la función exacta de quinurenina, pero se pueden encontrar altos niveles de quinurenina en pacientes con enfermedad mental.
En este estudio, los científicos demostraron que cuando se da quinurenina a ratones normales, muestran comportamiento depresivo, mientras que los roedores con aumento de los niveles de PGC-1alfa1 en el músculo no se vieron afectados. De hecho, estos animales no muestran niveles elevados de quinurenina en la sangre, ya que las enzimas KAT en sus músculos bien entrenados se convierten rápidamente en ácido quinurénico, convirtiéndose en un mecanismo de protección.
"Es posible que este trabajo abra un nuevo principio farmacológico en el tratamiento de la depresión, donde se podrían hacer intentos para influir en la función del músculo esquelético en lugar de dirigirse directamente al cerebro. El músculo esquelético parece tener un efecto de desintoxicación que, cuando se activa, puede proteger el cerebro de los ataques y las enfermedades mentales relacionadas", explica Jorge Ruas.
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