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no tiene sentido correr ? · Inserm, Ciencia para la salud

by admin
no tiene sentido correr ? · Inserm, Ciencia para la salud

En Dijon, un equipo de investigación ha confirmado que, al igual que la actividad física, la estimulación de los músculos con una corriente eléctrica induce la producción de un factor beneficioso para el funcionamiento del cerebro. Al describir los mecanismos biológicos subyacentes, los investigadores abren perspectivas interesantes para las personas que no pueden practicar deportes.

Si bien todos sabemos que la actividad física es buena para la salud física, cardiovascular y metabólica, sus beneficios para la salud mental y cerebral son menos conocidos. Philippe Garnier, profesor de la Universidad de Borgoña e investigador de una unidad Insermo, estudia los mecanismos biológicos que explican los beneficios del ejercicio en el cerebro. Está particularmente interesado en BDNF. (factor neurotrófico derivado del cerebro)una proteína de la familia de neurotrofinas » que favorecen la salud y el buen funcionamiento de las neuronas. En trabajos anteriores, el investigador y su equipo han demostrado que es necesario un umbral mínimo de intensidad física para apoyar su producción. Desafortunadamente, este nivel de actividad puede ser difícil o incluso imposible de lograr para muchas personas, especialmente las personas mayores o las que tienen discapacidades físicas. “ A veces se les ofrecen sesiones de electromioestimulación (EMS, o estimulación eléctrica neuromuscular): consisten en aplicar electrodos externos a los músculos, para inducir contracciones musculares involuntarias cuando una corriente los atraviesa. Pero nunca se ha estudiado el beneficio cerebral de estas sesiones », explica el investigador. Por ello, junto con Rémi Chaney, estudiante de doctorado, puso en marcha una serie de experimentos para comprobar si este sustituto pasivo de la actividad física podría conducir también a la producción de BDNF. En primer lugar, se desarrolló un protocolo eficaz de electromioestimulación a nivel muscular en voluntarios sanos.

Un aumento de los niveles de BDNF en el hipocampo.

Los parámetros de estimulación eléctrica se calibraron para obtener una actividad muscular tan intensa a nivel biológico como la necesaria para la producción de BDNF durante un ejercicio clásico como el jogging (frecuencia cardíaca, presión arterial, saturación de oxígeno en sangre). Antes y después de la sesión, los participantes respondieron un cuestionario para medir su estado de ánimo y realizaron un test cognitivo (test de atención selectiva de Stroop). Sus resultados se compararon con los de un grupo de controles que permanecieron en reposo. “ Este primer paso permitió confirmar que la sesión de electromioestimulación permite reducir ligeramente la ansiedad y mejorar el rendimiento cognitivo, como observamos tras una sesión de actividad física. », explica el investigador. Beneficios que sugieren indirectamente que la producción de BDNF se vio favorecida por la electromioestimulación. Para garantizarlo, el protocolo se transpuso a ratas: en este modelo, los investigadores pudieron confirmar que la electromioestimulación provoca un aumento de los niveles de BDNF en el hipocampo, un área del cerebro esencial para la memoria y el aprendizaje.

« Sabemos que la producción cerebral de BDNF en respuesta a la actividad física surge de tres mecanismos complementarios, comenta Philippe Garnier. Hay una síntesis neuronal directa, una producción por la pared interna de los vasos cerebrales secundaria al aumento del flujo sanguíneo local, y finalmente una producción de BDNF a través de moléculas liberadas a la circulación sanguínea mediante la contracción de los músculos. Pero en ratas sometidas a estimulación eléctrica no se pudo demostrar ninguno de los dos primeros mecanismos: por lo tanto, es probable que, en este contexto, el aumento del BDNF se base en el metabolismo muscular. »

Para confirmarlo, el equipo de Dijon buscó moléculas que pudieran intervenir en este proceso. Al finalizar las sesiones de electromioestimulación, observaron que el aumento del nivel sanguíneo de lactato, uno de los productos resultantes del metabolismo muscular, se correlacionaba con el aumento del BDNF en el cerebro. “ Además, el nivel de SIRT1, una enzima cerebral conocida por estimular la producción de BDNF bajo la acción del lactato, aumentó significativamente cuatro horas después de la electromioestimulación. »

Un efecto mediado por la producción de lactato muscular.

Por tanto, este trabajo sugiere que el beneficio cerebral del ejercicio físico podría reproducirse en parte mediante una sesión de estimulación eléctrica de duración e intensidad adecuadas, gracias a la liberación muscular de lactato que provoca. El investigador desea confirmar este resultado asegurando que la producción de BDNF se detiene cuando moléculas farmacológicas inhiben la difusión de lactato en el cerebro de las ratas. También desea comparar los efectos de un protocolo de electromioestimulación aplicado diariamente durante una semana con los de un ejercicio físico clásico equivalente, para comprobar si los niveles de BDNF inducidos por los dos métodos son comparables. “ Finalmente, sería interesante inyectar lactato en animales, para ver si esta sustancia es capaz de conducir directamente a un aumento de la expresión de SIRT1 y por tanto a la síntesis de BDNF. », añade el investigador.

A nivel clínico, también es necesario dilucidar dos cuestiones. El primero se refiere a la masa muscular necesaria para obtener un efecto beneficioso. “ Este estudio lo realizamos sobre los cuádriceps, un conjunto de músculos situados en la parte anterior del muslo que constituye uno de los grupos musculares más grandes de nuestro cuerpo. Pero sería interesante saber si este protocolo puede promover la producción de BDNF cuando se aplica a un músculo más pequeño.. » Por tanto, el objetivo es evaluar si existe una relación entre el volumen de músculo movilizado y el nivel de BDNF producido. Finalmente, este protocolo se estableció con personas sanas y deportistas. ¿El tejido muscular de los pacientes encamados, incapaces de realizar los ejercicios clásicos, es todavía capaz de comportarse de forma comparable? ¿Produce lactato en proporciones equivalentes? El investigador y su equipo desean realizar un estudio clínico, en colaboración con un servicio hospitalario, para comprobarlo.

Philippe Garnier es investigador de la unidad. Cognición de acción y plasticidad sensoriomotora.