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24/11/2014

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El ejercicio físico cambia el ADN y reorganiza el cerebro

Dos estudios demuestran que modifica la expresión génica y reduce la respuesta neuronal al estrés


Dos estudios recientes han revelado que la actividad física reorganiza el cerebro, de tal forma, que su respuesta al estrés se reduce; y que puede cambiar la epigenética, es decir, la expresión de los genes. Los hallazgos, además de explicar el porqué de los efectos beneficiosos del deporte, podrían impulsar el desarrollo de terapias mejoradas para trastornos psicológicos y físicos, como los trastornos por ansiedad o la diabetes de tipo 2. Por Yaiza Martínez.


Yaiza Martínez
Escritora, periodista, y Directora de Tendencias21. Saber más del autor



Imagen: sergis blog. Fuente: Flickr.
Imagen: sergis blog. Fuente: Flickr.
El ejercicio físico tiene un efecto beneficioso para la salud mental y física incuestionable, como sin duda sabrá cualquiera que lo practique. Dos estudios recientes explican ahora, además, algunas de las razones fisiológicas que subyacen a dicho efecto.

El primero de ellos, realizado por científicos de la Universidad de Princeton (EEUU), reveló que la actividad física reorganiza el cerebro, de tal forma, que su respuesta al estrés se reduce. En consecuencia, es menos probable que la ansiedad interfiera con el funcionamiento corriente de este órgano.

En experimentos realizados con ratones, cuyos resultados ha publicado el Journal of Neuroscience, se constató que cuando éstos hacían ejercicio regularmente aumentaba en sus cerebros la actividad de unas neuronas que “frenan” el “encendido” del hipocampo ventral, una región del cerebro vinculada al estrés.

Al mismo tiempo, las neuronas de estos ratones liberaron más neurotransmisores GABA (ácido gamma-aminobutírico), que también aplacan la excitación neuronal.

Por último, la proteína que encapsula el ácido gamma-aminobutírico en pequeños “paquetes” o vesículas para su liberación en las sinapsis o conexiones entre neuronas, también estuvo presente en mayores cantidades en ratones activos, en comparación con otros ratones que no habían hecho ejercicio.

Experimentos y resultados

Los experimentos consistieron en proporcionar a un grupo de ratones (activos) acceso ilimitado a una rueda para correr, mientras que a otros ratones (sedentarios) no se les proporcionó rueda alguna. Los ratones que sí corrieron hicieron una media de cuatro kilómetros por jornada.

Después de seis semanas, todos los animales fueron expuestos a agua fría como factor estresante, durante un breve período de tiempo.

De este modo, pudo comprobarse que los cerebros de los ratones activos y de los sedentarios se comportaban de manera distinta, cuando eran sometidos a estrés.

En los ratones activos se dio el proceso ya explicado, mientras que en las neuronas del segundo grupo de ratones –los sedentarios-, el agua fría estimuló el incremento de los “genes de expresión inmediata” (IEGs), que son genes que se activan transitoria y rápidamente como respuesta a una amplia variedad de estímulos celulares.

La ausencia de estos genes IEGs en las neuronas de los ratones activos sugiere que sus células cerebrales no pasaron a un estado excitado como respuesta al factor estresante, explican los científicos.

En lugar de eso, su cerebro mostró todas las señales de control de reacción al estrés mencionadas, en un grado no observado en los cerebros de los ratones sedentarios.

Implicaciones del descubrimiento

Desde un punto de vista evolutivo, la investigación muestra que el cerebro puede ser extremadamente flexible y adaptar sus propios procesos al estilo de vida o al entorno, afirma la autora principal de la investigación, Elizabeth Gould, en un comunicado de la Universidad de Princeton.

Una mayor probabilidad de comportamiento ansioso puede suponer una ventaja adaptativa para las criaturas físicamente menos aptas. El estrés, a menudo, conlleva conductas de evitación de situaciones potencialmente peligrosas, por lo que puede aumentar la probabilidad de supervivencia.

En cuanto a los conocimientos adquiridos con esta investigación, Gould explica que, hasta ahora, “el impacto de la actividad física sobre el hipocampo ventral no se había explorado a fondo”. Y que “el establecimiento de las regiones clave para la regulación del estrés puede ayudar a los científicos a comprender y a tratar mejor los trastornos de ansiedad humanos”.

¿Qué pasa en el ADN?

La segunda investigación reciente sobre los efectos del ejercicio físico en el organismo ha sido la realizada por científicos de la Universidad de Lund‎, en Suecia.

Ésta ha revelado que el ejercicio, incluso en pequeñas dosis, cambia la expresión innata de nuestro ADN, publica dicha Universidad en un comunicado difundido a través de Alphagalileo.

El estudio ha descrito en concreto, por vez primera, lo que sucede a nivel epigenético en las células de grasa o células adiposas, cuando se realiza una actividad física. Según una de sus autoras, Charlotte Ling: “Cuando hacemos ejercicio, el patrón epigenético de los genes que afectan a la acumulación de grasa en el cuerpo se modifica”.

Las células del cuerpo contienen ADN, que a su vez contiene a los genes. Heredamos nuestros genes, y éstos no se pueden cambiar. Pero los genes están vinculados a 'grupos metilo', que son los que condicionan la expresión genética (esto es, si los genes se activan o se desactivan).

Estos grupos metilo pueden ser influenciados de varias maneras: a través del ejercicio, la dieta o el estilo de vida, merced a un proceso conocido como 'metilación del ADN' y del que se ocupa la epigenética, un campo relativamente nuevo de investigación que en los últimos años ha atraído cada vez más la atención de los especialistas.

En su estudio, los científicos investigaron qué sucedía con los grupos metilo en las células adiposas de 23 hombres con sobrepeso, de unos 35 años, y que no habían participado anteriormente en actividad física alguna, cuando asistían regularmente a clases de aeróbic. Lo hicieron durante un período de seis meses.

Gracias a una tecnología que analiza 480.000 zonas de todo el genoma, se constató que, después del ejercicio, los cambios epigenéticos habían tenido lugar en 7.000 genes (cada persona tiene entre 20 mil y 25 mil genes).

A continuación, los investigadores analizaron específicamente la metilación acaecida en genes vinculados a la diabetes tipo 2 y a la obesidad, y encontraron cambios en estos genes también lo que, según ellos, significaría que podría contarse con una herramienta para influir en la función de estos genes de riesgo.

Los investigadores de la Universidad de Lund llevan un tiempo buscando "si se puede reducir el riesgo de diabetes tipo 2 cambiando el grado de metilación del ADN en las variantes de riesgo genéticas para la enfermedad, tal y como ellos mismos anunciaron el pasado mes de marzo, a raíz de un estudio anterior, en otro comunicado de dicha Universidad.

Por otra parte, en el laboratorio, los científicos pudieron confirmar sus hallazgos in vitro (estudio de cultivos de células en tubos de ensayo), desactivando ciertos genes y reduciendo así su expresión. Esto dio lugar a cambios en el almacenamiento de grasas en las células adiposas.

Referencias bibliográficas:

T. J. Schoenfeld, P. Rada, P. R. Pieruzzini, B. Hsueh, E. Gould. Physical Exercise Prevents Stress-Induced Activation of Granule Neurons and Enhances Local Inhibitory Mechanisms in the Dentate Gyrus. Journal of Neuroscience (2013). DOI:10.1523/JNEUROSCI.5352-12.2013

Tina Rönn, Petr Volkov, Cajsa Davegårdh, Tasnim Dayeh, Elin Hall, Anders H. Olsson, Emma Nilsson, Åsa Tornberg, Marloes Dekker Nitert, Karl-Fredrik Eriksson, Helena A. Jones, Leif Groop, Charlotte Ling. A Six Months Exercise Intervention Influences the Genome-wide DNA Methylation Pattern in Human Adipose Tissue. PLoS Genetics (2013). DOI:10.1371/journal.pgen.1003572.


Jueves, 4 de Julio 2013
Artículo leído 25889 veces


Nota



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1.Publicado por Unobrain el 04/07/2013 18:12
Y por eso en Unobrain hemos desarrollado un plan de Brain Fitness que incluye brain fitness, meditación, nutrición y ejercicio físico.

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2.Publicado por segundo el 05/07/2013 20:24
Muy bueno Yaiza, muy bueno

3.Publicado por Miriam Navarro el 25/10/2013 15:49
Pienso que hacer ejercico físico siempre va a traer buenas recompensas, ya que es bueno para la salud. Si es verdad lo del estrés, yo no puedo estar sin hacer nada, necesito moverme.
Mi abuelo tiene sobrepeso y el médico le ha sugerido andar una hora para bajar el colesterol, y también porque tiene problemas cardiacos.
Me ha llamado la atención: "El ejercicio, incluso en pequeñas dosis, cambia la expresión innata de nuestro ADN." Porque siempre he pensado que el ejercicio mejora la vida, te cambia la vida. No es lo mismo llevar una vida dedicado a cuidarse y al deporte que no hacer nada y estar todo el día sentado.

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