Cuando se ejercitan los músculos, no sólo se fortalecen, sino que también envían señales que impulsan el crecimiento neuronal, lo que podría revolucionar las terapias para las lesiones del sistema nervioso.

El cuerpo humano está diseñado para moverse y el ejercicio juega un papel vital no sólo en la salud física, sino también en la salud mental. Los músculos liberan sustancias químicas conocidas como mioquinas durante el esfuerzo físico, que son moléculas de señalización clave. Este estudio detalla cómo estas sustancias, junto con los movimientos mecánicos del ejercicio, pueden impactar directamente en el desarrollo y funcionamiento de las neuronas.

Los efectos del ejercicio sobre 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, hicieron que las neuronas crecieran hasta cuatro veces más en experimentos de laboratorio. Esto demuestra que el ejercicio no sólo fortalece el cuerpo, sino que también tiene un impacto directo a nivel celular en el sistema nervioso.

Además, los investigadores descubrieron que los efectos físicos del ejercicio también son cruciales. Las neuronas expuestas a movimientos que imitan las contracciones musculares crecieron tanto como las tratadas con mioquinas. Según el profesor Ritu Raman, autor principal del estudio, «es una buena señal porque nos dice que tanto los efectos bioquímicos como físicos del ejercicio son igualmente importantes».

Los científicos del MIT descubrieron 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 afuera 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 específico podría ayudar a reparar el daño y restaurar la movilidad perdida.

Músculos y nervios: un diálogo desconocido

En un estudio anterior de 2023, el equipo de Raman demostró que era posible restaurar la movilidad en ratones con lesiones musculares graves. Implantaron tejido muscular en el área 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 los tejidos musculares y nerviosos. Cultivaron células musculares de ratón hasta convertirlas en fibras maduras y las modificaron genéticamente para que se contrajeran en respuesta a la luz. Al estimular estas fibras, recogieron el líquido rico en miocinas circundante y lo aplicaron a las neuronas motoras. Estas neuronas, que controlan los movimientos voluntarios, respondieron con un crecimiento acelerado y una mejor maduración.

“Vimos que muchos de los genes activados en las neuronas estimuladas estaban relacionados no sólo 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 en las neuronas. Utilizaron geles magnéticos que permitían «estirar» las neuronas mediante un campo magnético externo, replicando el estiramiento y la 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 son igualmente relevantes para el crecimiento neuronal. Según Raman, esto refuerza la idea de que “el ejercicio puede considerarse medicina”.

Futuro prometedor

El equipo ahora planea investigar cómo la estimulación muscular dirigida puede promover el crecimiento de los nervios dañados y explorar su aplicación en enfermedades como la ELA. La posibilidad de utilizar el ejercicio para reparar los tejidos nerviosos abre un camino innovador hacia terapias más efectivas para lesiones y enfermedades neurodegenerativas.

Este estudio, publicado en Materiales sanitarios avanzadosRepresenta un paso importante hacia la comprensión del ejercicio no sólo como una herramienta para la salud física, sino también como un tratamiento potencial para el sistema nervioso.

REFERENCIA

La activación de matrices extracelulares desacopla los efectos mecánicos y bioquímicos de la contracción muscular en las neuronas motoras

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: MITNoticias