Cuando los músculos se ejercitan, no solo se fortalecen, también envían señales que impulsan el crecimiento neuronal, lo que podría revolucionar las terapias para lesiones del sistema nervioso
El cuerpo humano está diseñado para moverse, y el ejercicio desempeña un papel fundamental no solo en la salud física, sino también en la mental. Los músculos liberan sustancias químicas conocidas como mioquinas durante el esfuerzo físico, que son moléculas señalizadoras clave. Este estudio detalla cómo estas sustancias, junto con los movimientos mecánicos propios del ejercicio, pueden impactar directamente en el desarrollo y funcionamiento de las neuronas.
Los efectos del ejercicio en el crecimiento neuronal
Un equipo de ingenieros del MIT descubrió que la contracción muscular durante el ejercicio produce una «sopa bioquímica» de mioquinas que estimula el crecimiento de las neuronas. Estas sustancias, liberadas en mayor cantidad al ejercitar los músculos, lograron que las neuronas crecieran hasta cuatro veces más en experimentos de laboratorio. Esto demuestra que el ejercicio no solo fortalece el cuerpo, sino que también tiene un impacto directo a nivel celular en el sistema nervioso.
Además, los investigadores encontraron que los efectos físicos del ejercicio también son cruciales. Las neuronas expuestas a movimientos que imitan las contracciones musculares crecieron tanto como aquellas tratadas con mioquinas. Según la profesora Ritu Raman, autora principal del estudio, “eso es una buena señal porque nos dice que tanto los efectos bioquímicos como los físicos del ejercicio son igualmente importantes”.
Científicos del MIT descubren que el crecimiento de las neuronas motoras aumentó significativamente durante 5 días en respuesta a señales bioquímicas y mecánicas relacionadas con el ejercicio. La bola verde representa grupos de neuronas que crecen hacia el exterior en largas colas, o axones.
Crédito: Angel Bu
Estos hallazgos abren nuevas posibilidades para desarrollar terapias basadas en la estimulación muscular. Por ejemplo, en personas con lesiones nerviosas o enfermedades neurodegenerativas, como la ELA, el ejercicio dirigido podría ayudar a reparar daños y restaurar la movilidad perdida.
Músculos y nervios: un diálogo desconocido
En un estudio previo de 2023, el equipo de Raman demostró que era posible restaurar la movilidad en ratones con lesiones musculares graves. Implantaron tejido muscular en la zona dañada y lo estimularon repetidamente con luz, lo que ayudó a los ratones a recuperar el movimiento. Este avance llevó a los investigadores a explorar más a fondo cómo los músculos podrían influir directamente en el crecimiento de los nervios.
En su nuevo trabajo, se centraron exclusivamente en tejidos musculares y nerviosos. Cultivaron células musculares de ratones hasta formar fibras maduras y las modificaron genéticamente para contraerse en respuesta a la luz. Al estimular estas fibras, recogieron el líquido circundante rico en mioquinas y lo aplicaron a neuronas motoras. Estas neuronas, que controlan los movimientos voluntarios, respondieron con un crecimiento acelerado y mejor maduración.
“Vimos que muchos de los genes activados en las neuronas estimuladas estaban relacionados no solo con su crecimiento, sino también con su maduración y comunicación con otros nervios y músculos”, explicó Raman.
Simulando ejercicio para las neuronas
En una prueba adicional, los investigadores simularon el movimiento físico del ejercicio sobre neuronas. Usaron geles magnéticos que permitían «estirar» las neuronas mediante un campo magnético externo, replicando el estiramiento y contracción de los músculos. Para su sorpresa, estas neuronas «ejercitadas» crecieron tanto como las tratadas con mioquinas.
Este avance sugiere que los estímulos físicos y químicos del ejercicio tienen igual relevancia para el crecimiento neuronal. Según Raman, esto refuerza la idea de que “el ejercicio puede ser considerado medicina”.
Futuro prometedor
El equipo ahora planea investigar cómo la estimulación muscular dirigida puede promover el crecimiento de nervios dañados y explorar su aplicación en enfermedades como la ELA. La posibilidad de usar el ejercicio para reparar tejidos nerviosos abre un camino innovador hacia terapias más efectivas para lesiones y enfermedades neurodegenerativas.
Este estudio, publicado en Advanced Healthcare Materials, representa un paso importante hacia la comprensión del ejercicio no solo como una herramienta de salud física, sino también como un tratamiento potencial para el sistema nervioso.
REFERENCIA
Imagen: En respuesta a las señales bioquímicas y físicas del ejercicio, las neuronas motoras (en morado) muestran un nuevo crecimiento (en verde) más rápido que las neuronas que no experimentan ninguna señal inducida por el ejercicio. Crédito: Angel Bu
Fuente: MITNews
