“La mente ya no me funciona como antes”
Actualmente nos inundan con información sobre los mejores métodos de entrenamiento y ejercicios para favorecer nuestro aspecto físico o condición física, describiendo además en muchas ocasiones de manera simplista al ejercicio físico como una terapia que solo sirve para mejorar nuestros músculos, y solo así de esta manera conseguiremos aumentar nuestra calidad de vida, dejando a un lado algo tan importante como es nuestra mente. A veces nos cuentan la historia como si el ejercicio físico estuviera separado de la función cognitiva o la salud mental y debemos entender que ambas cosas son piezas fundamentales del mismo engranaje y que juntas forman una máquina perfecta.
La función física es muy conocida, pero la función cognitiva, muchas veces la dejamos de lado como si no formara parte de nosotros o funcionara de manera aislada a nuestro cuerpo. El ejercicio físico, va mucho más allá de un sistema muscular que mueve segmentos y la inactividad no solo pone en riesgo nuestra salud física, sino también nuestra salud mental. El sistema nervioso evoluciona cuando aparece el movimiento, cuando nace la necesidad de moverse y cuanto más compleja es la necesidad motora, más requerimiento se necesita del sistema nervioso para controlar el movimiento, tomar decisiones e interaccionar con nuestro entorno. Los humanos se desarrollaron de simios arborícolas a Homo sapiens cuando empezaron a caminar en dos piernas y se convirtieron en bípedos. Los primeros homínidos experimentaron un desarrollo masivo del músculo esquelético y se produjeron grandes cambios en sus cerebros en paralelo, confirmando que el ejercicio no solo ayuda a desarrollar el rendimiento muscular y físico, sino que es esencial para activar y aumentar el número de conexiones neuronales (1).
A lo largo de los siglos algunos filósofos expresaban ideas compatibles con la existencia de un bucle endocrino músculo-cerebro: Jean-Jacques Roseau decía: “mi mente trabaja solo con mis piernas”. El ejercicio físico es capaz de inducir una cascada de procesos moleculares y celulares que promueven la angiogénesis, la neurogénesis y la sinaptogénesis cerebral (2). Los mecanismos neurobiológicos responsables de los efectos del ejercicio físico en la cognición incluyen tanto el aumento de flujo sanguíneo cerebral en varias áreas corticales y subcorticales, que resultan en el aumento de la síntesis y el uso de neurotransmisores, (3) como el aumento de la síntesis y liberación del BDNF (4).
El Factor neurotrófico derivado del cerebro (BDNF) es una proteína básica, miembro de la familia de las neurotrofinas y tiene un papel esencial en la neurobiología, ya que interfiere positivamente en la plasticidad estructural y funcional del sistema nervioso central (5). El BDNF es un importante mediador molecular de la neuroplasticidad del cerebro, particularmente en supervivencia, diferenciación y crecimiento neuronal (6) y puede influir en las funciones cerebrales, incluido el aprendizaje, la memoria y la atención (7); la velocidad de procesamiento y las funciones ejecutivas (8); el tiempo de reacción y el aprendizaje de idiomas (9); las aptitudes motoras y el aprendizaje (10); los resultados de las pruebas cognitivas verbales y visuoespaciales (11); y el rendimiento académico en los niños y la inteligencia en los adolescentes (11). Además, el ejercicio mejora varias funciones fisiológicas básicas como el sueño (12), el apetito (13) y el estado de ánimo (14).
Con el paso de los años la expresión del BDNF se reduce en los ancianos con varias enfermedades neurodegenerativas incluyendo el deterioro cognitivo leve (MCI), la enfermedad de Parkinson, las demencias, el Alzheimer y trastornos psiquiátricos como la depresión (15), representando un importante biomarcador del declive cognitivo. Las enfermedades neurodegenerativas, neuropsiquiátricas y metabólicas se han asociado a cambios tanto en la expresión como en la cantidad de BDNF en los niveles periféricos. En la diabetes de tipo 2 (DM2), los cambios en el metabolismo de la glucosa y la resistencia a la insulina se asocian a una disminución de los niveles periféricos de BDNF (16). Además, el BDNF es modulado por estrógenos, es decir, que la expresión de BDNF aumenta con los niveles de estrógeno (17). De esta manera, la disminución de los niveles de estrógeno en las mujeres durante la menopausia (18) puede dar lugar a una menor expresión de BDNF.
El ejercicio físico provoca la liberación central de BDNF en el cerebro humano, promoviendo el crecimiento y la proliferación de células en el hipocampo, y se ha demostrado que el entrenamiento con ejercicios aeróbicos durante 3 meses aumenta el volumen del hipocampo en personas sanas y en pacientes con esquizofrenia en un 12% y un 16%, respectivamente (19). Sin embargo, Moon y colaboradores (20) encontraron una nueva vía de señalización que vinculaba el músculo con la función del hipocampo mediante el ejercicio, el cual induce niveles sistémicos elevados de una nueva miocina, la catepsina B, que promueve la expresión del BDNF en el hipocampo y estimula la neurogénesis. Estos resultados demuestran que la catepsina B llevó a un aumento expresión del ARNm del BDNF, provocando aumentos de la proteína del BDNF y en los niveles de la proteína de migración neuronal doble cortina, que tiene efectos neuroprotectores (20).
Por otro lado, el ejercicio induce a una mayor regulación de PGC1α en el músculo esquelético, y PGC1α tiene un papel central en la mediación de muchos de los efectos metabólicos del ejercicio dentro del músculo (21). El aumento de la expresión PGC1α lleva a un incremento de la expresión de FNDC5 (22) en las neuronas de la corteza motora primaria, estimulando un aumento de la expresión del BDNF. Curiosamente, también se ha visto que aumentos en los niveles de Irsina (hormona que posee la capacidad de generar calor, convirtiendo tejido adiposo blanco en tejido adiposo marrón) por la llegada de FNDC5 al hígado, provoca una expresión aumentada de BDNF en el hipocampo (22). Además, el triptófano es un aminoácido esencial y crítico para la síntesis de proteínas, pero también sirve de sustrato para la generación de importantes compuestos que tienen diversas funciones fisiológicas; sin embargo, hasta el 95% del triptófano biodisponible se metaboliza en quinurenina, que al acumularse en el SNC puede llevar a depresión y estrés (23), induciendo la muerte de las células neuronales y procesos neuroinflamatorios (24). Las aminotransferasas de quinurenina la convierten en ácido quinurénico (25). El ácido quinurénico es neuroprotector y, a diferencia de la quinurenina, no es capaz de cruzar la barrera hematoencefálica (25). Un desequilibrio entre el ácido quinurénico neuroprotector y el neurotóxico se ha propuesto que los metabolitos de quinurenina estén involucrados en el desarrollo de la depresión (26). Como se ha mencionado anteriormente, el ejercicio conduce a una mayor regulación de PGC1α en las células del músculo esquelético (21) y se ha demostrado que la sobreexpresión de PGC1α en el músculo tiene un efecto similar al de un antidepresivo al reducir la entrada de quinurenina neurotóxica en el cerebro (26), conduciendo a la protección contra la depresión inducida por el estrés (26); por tanto, el músculo esquelético ejercitado puede influir positivamente en la protección el cerebro contra la neuroinflamación, depresión y mejora general del metabolismo.
Por último, Los cuerpos cetónicos aumentan notablemente en la circulación y el cerebro después del ayuno, la dieta y el ejercicio intenso (27). Cuando se reducen los niveles de glucosa, los cuerpos cetónicos, en forma de β-hidroxibutirato y acetoacetato, sirven como fuente de energía (27). El ejercicio prolongado ha demostrado que estimula un aumento en los niveles de β-hidroxibutirato en la sangre (27), consiguiendo cruzar la barrera hematoencefálica, acumulándose en el hipocampo y provocando un aumento en la expresión del BDNF (28).
Como conclusión, el ejercicio físico tiene la capacidad de disminuir la incidencia de muchos problemas de salud degenerativos y crónicos, como el cáncer, la diabetes y las enfermedades coronarias, siendo además responsable de la disminución de la incidencia de la demencia, la depresión, el declive cognitivo y la fragilidad en la población. Además, el ejercicio físico es capaz de aumentar la producción de BDNF, mejorando de esta manera la neurogénesis, la memoria, el aprendizaje, la atención y el estado de ánimo, por lo que puede ser un gran aliado para, en definitiva, mejorar nuestra calidad de vida tanto física como cognitiva.
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