¡Haz ejercicio! Por ti el primero y por todos tus nietos

Los beneficios cognitivos del ejercicio físico moderado se transmiten, por mecanismos epigenéticos, de abuelos a nietos.

Por Raquel Serrano, publicado en Diario Médico el 15/07/2024 –

Los beneficios del ejercicio físico, ajustado a las posibilidades y necesidades de cada persona, se han ido demostrando paulatinamente. Las mejoras que proporciona en enfermedades cardiovasculares, osteomusculares, oncológicas y de salud mental han ocupado numerosos estudios en los últimos años.

En el ámbito de la neurología, los profesionales consideran que se trata de una intervención sólida en el estilo de vida conocida por su mejora de las capacidades cognitivas. Ya se ha demostrado además que las mejoras cognitivas resultantes del ejercicio físico pueden heredarse de padres a hijos, lo que demuestra efectos intergeneracionales.

¿Pero, es posible que su transmisión entre generaciones se mantenga también hasta los nietos? Se trata de un aspecto de comprensión limitada en el que una nueva investigación publicada en Journal of Neuroscience ha arrojado luz. Sus hallazgos resaltan la transmisión transgeneracional duradera de los beneficios cognitivos asociados con el ejercicio, incluso después de dos generaciones, lo que sugiere que el entrenamiento físico moderado puede tener efectos positivos duraderos, posiblemente orquestados por un conjunto específico de microARNs que ejercen su influencia a lo largo de múltiples generaciones.

HERENCIA VÍA EPIGENÉTICA

Por tanto, se puede afirmar que los efectos del ejercicio físico moderado no sólo los experimentan quienes lo practican, sino que se transmiten como herencia al menos hasta la segunda generación: los nietos.

José Luis Trejo, del Departamento de Neurociencia Traslacional del Instituto Cajal, del CSIC, donde dirige el grupo Estilo de vida y cognición, explica a DM que esta herencia transgeneracional -que salta más de una generación, de abuelos a nietos- tiene lugar mediante mecanismos epigenéticos, en concreto los microARNs, de los que ya existe literatura científica evidenciando que pasan de generación en generación a través de los espermatozoides o los óvulos.

«En concreto, en este estudio hemos demostrado que el perfil de expresión de los microARNs que presentan diferencias en los nietos, tienen como diana un grupo de genes que ya estaban diferencialmente expresados en sus padres y en sus abuelos. Como solo estos últimos (los abuelos) son los que habían hecho ejercicio, todo apunta a que los microARNs responden al ejercicio físico y ejercen sus efectos sobre los genes diana a través de varias generaciones».

En cuanto a los beneficios concretos, Trejo señala que concretamente, los nietos han heredado de sus abuelos tanto «una mayor capacidad cognitiva (aprendizaje y memoria en tareas espaciales y no espaciales) muy específica, así como un perfil genético y epigenético de expresión que se mantiene a través de las generaciones».

Sin embargo, aclara, que otros rasgos como el aumento del número de nuevas neuronas (neurogénesis adulta en el hipocampo) que «sí se transmitieron de abuelos a padres, no han llegado a los nietos. Esto indica que, aunque existe transmisión transgeneracional de los beneficios cognitivos, algunos de los efectos celulares ya se están desvaneciendo».

De hecho, las primeras autoras del trabajo, Elisa Cintado y Patricia Tezanos, sugieren que el mismo mecanismo mediado por los micro ARNs regularía también los efectos adversos de un estilo de vida sedentario para la salud corporal y cerebral y que repercutirían sobre la descendencia.

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El grupo, que en 2019 desveló que los beneficios del ejercicio físico pasaban de padres a hijos vía microARNs, ha estudiado este proceso en ratones macho. No se ha estudiado este mecanismo en ratones hembra por la mayor dificultad para distinguir los efectos epigéneticos del ejercicio, pero los investigadores creen que un mecanismo similar funcionaría en las madres que hacen ejercicio, en las que los micro ARNs pasarían a sus óvulos.

En conjunto, los investigadores consideran que estos resultados apuntan a una heredabilidad inesperada de los efectos beneficiosos de un programa de ejercicio moderado sobre la cognició. Allanan, además, el camino para una mayor exploración de los mecanismos moleculares que median estos efectos, como los microARNs específicos del ejercicio encontrados en esta investigación, que podrían ser utilizados como fármacos miméticos de estilos de vida saludables.

Además, pueden ser valiosos para respaldar políticas sanitarias basadas en la evidencia en contextos como el desarrollo, las enfermedades y el envejecimiento

Un entorno rico en estímulos físicos y cognitivos rejuvenece el cerebro a nivel molecular

Un estudio dirigido desde el CSIC describe en ratones el primer atlas molecular del hipocampo durante el envejecimiento.

La OMS ha definido la Década del envejecimiento saludable (2021-2030) como una propuesta para hacer frente a una población mundial cada vez mayor.

Publicado en Diario Médico el Mar, 16/07/2024 –

Un equipo de científicos del Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC) ha analizado en un modelo experimental el efecto de la estimulación física y cognitiva en las alteraciones moleculares que ocurren durante el envejecimiento.

Los resultados de esta investigación, que se publica hoy martes en Nature Communications, permiten generar una amplia colección de datos que describe los cambios moleculares que acontecen en el hipocampo durante el envejecimiento y durante su estimulación cognitiva y física.

El trabajo se ha llevado a cabo en el Laboratorio de Epigenética del Cáncer y Nanomedicina del Centro de Investigación en Nanomateriales y Nanotecnología (CINN), centro mixto del CSIC, el Gobierno del Principado de Asturias y la Universidad de Oviedo.

Mario Fernández Fraga, coordinador del Laboratorio de Epigenética del Cáncer y Nanomedicina del CINN y colíder del estudio, apunta que “los resultados de este trabajo revelan cómo los cambios en nuestro estilo de vida pueden tener un impacto molecular y epigenético en el organismo y ser utilizados en intervenciones de envejecimiento saludable”.

Agustín Fernández Fernández, investigador del mismo laboratorio que ha coliderado el estudio explica: “Hemos generado una colección masiva de datos moleculares (genes, proteínas, etc…) que será de gran utilidad a la comunidad científica, ya que describe en profundidad los cambios moleculares que acontecen en el hipocampo durante el envejecimiento y también durante su estimulación cognitiva y física”.

En el estudio se ha empleado un modelo experimental conocido como “enriquecimiento ambiental”, en el que se emplean ratones que conviven durante meses en un espacio con gran diversidad de objetos, como juguetes, rampas o túneles.

ESTIMULACIÓN FÍSICA Y COGNITIVA

Este ambiente genera una estimulación importante de su actividad cognitiva, física y social, lo que se asemeja a una intervención de estilo de vida que pudiera lograrse con otras actividades en humanos. Los investigadores analizaron las distintas capas moleculares del hipocampo, una región cerebral de especial importancia en la neurogénesis, de ratones jóvenes y ancianos sometidos a este enriquecimiento ambiental. Detectaron que una parte notable de los cambios asociados al envejecimiento podían revertirse mediante esta estimulación, que consiste en una intervención en el estilo de vida.

“Hemos generado un atlas molecular del hipocampo dorsal murino que abarca la expresión de genes y proteínas, la metilación del ADN, la accesibilidad de la cromatina, las modificaciones de las histonas y la expresión y accesibilidad de células individuales”, escriben los autores en Nature Communications.

“Nos hemos centrado en el hipocampo dorsal porque es una diana importante de estímulos tanto cognitivos como físicos donde se produce la neurogénesis adulta y se sabe que sufre un declive asociado al envejecimiento vinculado al deterioro cognitivo. Por otro lado, el paradigma de enriquecimiento ambiental (EE) es un sistema bien establecido de estimulación general del estilo de vida (tanto cognitiva como física) vinculado a cambios hipocampales a nivel celular y molecular. Así pues, con este conjunto de datos en profundidad sobre el envejecimiento y la EE, tanto a nivel de tejido como de célula única, hemos pretendido explorar las alteraciones moleculares asociadas al envejecimiento y a la estimulación ambiental, así como sus posibles interacciones”.

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La caracterización precisa de estas alteraciones moleculares, señalan los científicos, será muy valiosa para futuros trabajos.

“Una parte de los cambios revertidos parecen afectar a las células gliales, las cuales dan soporte a las neuronas en nuestro cerebro, sugiriendo que estas poblaciones celulares pueden ser una diana estratégica en el estudio y tratamiento del deterioro asociado al envejecimiento”, añade Raúl Fernández Pérez, científico del CINN y primer autor del trabajo.

El Laboratorio de Epigenética del Cáncer y Nanomedicina del CINN-CSIC forma parte también del Instituto Universitario de Oncología del Principado de Asturias (IUOPA, Universidad de Oviedo), del Instituto de Investigación Sanitaria del Principado de Asturias (ISPA), y del Centro de Investigación Biomédica en Red de Enfermedades Raras (CiberER, Instituto de Salud Carlos III).

Además, este trabajo ha contado con la participación de investigadores del laboratorio de José Luis Trejo, en el Instituto Cajal (IC-CSIC); el laboratorio de José Vicente Sánchez Mut, del Instituto de Neurociencias (IN-CSIC-UMH) y el laboratorio de Intervenciones Traslacionales para la Salud de la Universidad de Oviedo, liderado por Eduardo Iglesias Gutiérrez