Cómo el ejercicio físico protege al cerebro de la depresión inducida por el estrés

El ejercicio físico tiene muchos efectos beneficiosos sobre la salud humana, incluida la protección contra la depresión inducida por el estrés.


Sin embargo, hasta ahora los mecanismos que median este efecto protector se desconocen. 
Protección contra la depresión inducida por el estrés.
El ejercicio físico tiene muchos efectos beneficiosos sobre la salud humana, incluida la protección contra la depresión inducida por el estrés. Sin embargo, hasta ahora los mecanismos que median este efecto protector se desconoce. En un nuevo estudio en ratones, los 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. El estudio se publica en la revista Cell .
"En términos neurobiológicos, resalta que en realidad todavía no sabemos qué es la depresión.
Nuestro estudio representa una pieza más en el rompecabezas, ya que ofrecemos una explicación de los cambios bioquímicos protectores inducidos por el ejercicio físico que impiden que el cerebro se dañe durante el estrés" dice Mia Lindskog, investigadora del Departamento de Neurociencias en el Instituto Karolinska.
Se sabía que la proteína PGC-1A1 aumenta en el músculo esquelético con el ejercicio, y media en el acondicionamiento muscular beneficioso en relación con la actividad física. En este estudio los investigadores utilizaron un ratón modificado genéticamente con altos niveles de PGC-1a1 en el músculo esquelético que muestra muchas características de los músculos bien entrenados (incluso sin hacer ejercicio).
Estos ratones y ratones de control normales, fueron expuestos a un ambiente estresante, como ruidos fuertes, luces intermitentes y revirtieron el ritmo circadiano en intervalos irregulares. Después de cinco semanas de estrés leve, los ratones normales había desarrollado el comportamiento depresivo, mientras que los ratones modificados genéticamente (con características musculares bien entrenados) no tenía síntomas depresivos.
"Nuestra hipótesis inicial de investigación fue que el músculo entrenado produciría 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 ", dice Jorge Ruas, investigador principal en el Departamento de Fisiología y Farmacología, Instituto Karolinska.
Los investigadores descubrieron que los ratones con mayores niveles de PGC-1a1 en el músculo también tenían niveles más altos de enzimas llamadas KAT. Las Kats convierten una sustancia formada durante el estrés (quinurenina) en ácido quinurénico, una sustancia que no es capaz de pasar de la sangre al cerebro. La función exacta de quinurenina no se conoce, pero los altos niveles de quinurenina pueden medirse en pacientes con enfermedad mental.
En este estudio, los investigadores demostraron que cuando los ratones normales se les dio quinurenina, muestran comportamiento depresivo, mientras que los ratones con aumento de los niveles de PGC-1a1 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, resultando un mecanismo de protección.
"Es posible que este trabajo abra un nuevo principio farmacológico en el tratamiento de la depresión, donde los intentos se podrían hacer 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 las enfermedades mentales relacionadas ", dice Jorge Ruas.
La depresión es un trastorno psiquiátrico común en todo el mundo. La Organización Mundial de la Salud (OMS) estima que más de 350 millones de personas se ven afectadas.
Referencias:
Leandro Z. Agudelo, Teresa Femenía, Funda Orhan, Margareta Porsmyr-Palmertz, Michel Goiny, Vicente Martinez-Redondo, Jorge C. Correia, Manizheh Izadi, Maria Bhat, Ina Schuppe-Koistinen, Amanda Pettersson, Duarte M. S. Ferreira, Anna Krook, Romain Barres, Juleen R. Zierath, Sophie Erhardt, Maria Lindskog, and Jorge L. Ruas. Skeletal Muscle PGC-1a1 Modulates Kynurenine Metabolism and Mediates Resilience to Stress-Induced Depression. Cell, September 2014