Así influyen los microbios de tu intestino en los beneficios cerebrales del ejercicio

Si quieres mantener tu cerebro en forma para mejorar tu memoria y otras habilidades cognitivas, el ejercicio físico moderado es una opción óptima. También debes saber que hay una mediadora indispensable para lograr esos beneficios: la microbiota intestinal. 

La ciencia ha demostrado a través de múltiples estudios que el ejercicio físico incide de forma muy favorable en la salud cerebral, en aspectos cognitivos como la mejora de la memoria o la generación de nuevas neuronas. Una nueva investigación revela uno de los mediadores clave de ese efecto beneficioso: la microbiota intestinal, que es el conjunto de microorganismos (sobre todo bacterias, pero también virus, hongos…) que pueblan el intestino, la mayoría de los cuales no solo no son patógenos, sino que son nuestros aliados. Muchos de estos microorganismos cumplen funciones vitales, como la digestión de alimentos, la producción de vitaminas, la defensa contra patógenos y la regulación del sistema inmunitario.

Los investigadores del Centro de Neurociencias Cajal (CNC) del Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC) que han llevado a cabo el estudio publicado hace unos días en eBioMedicine observaron en modelos animales que la práctica de ejercicio físico moderado mejora la diversidad de las bacterias que habitan en el intestino.

Además, comprobaron que estos cambios en la microbiota intestinal modulan en gran medida los efectos del ejercicio físico en el cerebro. Se trata, por lo tanto, de una nueva prueba de lo que se conoce como eje microbiota-intestino-cerebro, que es como se define la comunicación bidireccional entre el tracto gastrointestinal y el cerebro a través de las bacterias de la microbiota. Los resultados obtenidos proporcionan pistas valiosas de cara al desarrollo de futuras terapias basadas en la microbiota que permitan combatir enfermedades neurodegenerativas -como el Alzheimer- y trastornos cognitivos.

Beneficios del ejercicio en el cerebro

En los últimos años, diversos estudios han revelado que la actividad física favorece las conexiones entre las neuronas en el cerebro (espinogénesis y sinaptogénesis) y se han descrito los mecanismos moleculares implicados en estos procesos.

También se ha podido apreciar que la práctica de deporte de forma regular se relaciona con un mayor tamaño de aquellas áreas del cerebro que son importantes para la memoria y el aprendizaje. En un estudio publicado en Journal of Alzheimer's Disease se analizaron mediante imágenes de resonancia magnética los cerebros de más de 10.000 personas y se descubrió que quienes realizaban ejercicio físico habitualmente tenían un mayor volumen cerebral en varias áreas clave. En concreto, se apreció este aumento de tamaño en la materia gris, que ayuda a procesar la información, y la materia blanca, que conecta diferentes regiones cerebrales, así como en el hipocampo, que es fundamental para la memoria.

En otra investigación reciente, publicada en Aging Cell, se evaluó en ratones la expresión de genes en lo que se conoce como microglía, que son unas células inmunes del sistema nervioso central que actúan como apoyo de la función cerebral. Específicamente, los científicos descubrieron que el ejercicio físico es capaz de revertir patrones de expresión génica propios de la microglía envejecida, devolviéndolos a los patrones observados en la microglía joven.

Qué tipo de ejercicio y durante cuánto tiempo

El trabajo coordinado por José Luis Trejo, investigador del CNC-CSIC, ha demostrado en ratones que el ejercicio moderado, con una duración de unos 40 minutos y a una velocidad media, mejora el rendimiento cognitivo, la discriminación espacial y el desarrollo de nuevas neuronas en el hipocampo, una región clave en la memoria y el aprendizaje. En este sentido, los autores del estudio recalcan que no vale cualquier tipo de ejercicio físico para obtener esos beneficios cognitivos, sino que debe practicarse de forma moderada, ya que un aumento excesivo de la intensidad o duración provoca que pierda su eficacia. "Hay un punto óptimo de ejercicio desde el cual se logran beneficios, y pasarse de esa dosis puede no solo no ayudar, sino impedir esas mejoras", subraya Elisa Cintado, investigadora del CNC-CSIC y primera autora del trabajo.

Los científicos diseñaron distintos protocolos de ejercicio, que incluían un entrenamiento moderado, uno prolongado en el tiempo y otro de alta intensidad, y analizaron sus efectos sobre la memoria, el cerebro y la microbiota de los ratones. "Nuestro modelo experimental nos permitió comprobar que, aunque sabíamos desde hace tiempo que hacer ejercicio de forma regular mejora la salud del cerebro, desconocíamos el papel específico de la microbiota intestinal en este proceso", explica Trejo.

La microbiota intestinal como mediadora clave

Diversos estudios muestran que la comunicación entre la microbiota intestinal y el cerebro se lleva a cabo a través de varias vías, como los nervios que conectan el intestino con el sistema nervioso central y las señales químicas liberadas por las bacterias intestinales. Además, hay un número significativo de neuronas en el intestino que contribuyen a esta conexión bidireccional: de ahí que se considere que el intestino constituye el segundo cerebro. Estas neuronas ayudan a regular funciones intestinales, pero también pueden influir en el estado de ánimo y en las emociones, entre otros aspectos relacionados con el funcionamiento cerebral.

La nueva investigación revela el papel del ejercicio físico moderado en el aumento de la diversidad bacteriana (indicador de una microbiota saludable) y de géneros bacterianos específicos, según observaron los investigadores. La presencia de algunos de estos géneros, como Acetatifactor o ciertas especies de la familia de bacterias Lachnospiraceae, contribuyeron positivamente con un mejor rendimiento cognitivo (mejor memoria y otras habilidades) de los animales.

Para determinar si estos cambios microbianos eran una mera correlación o tenían un papel causal en los efectos del ejercicio, los investigadores dieron un paso más: realizaron trasplantes de microbiota fecal. Tomaron muestras fecales de ratones que habían hecho ejercicio moderado o de larga duración y se las transfirieron a ratones sedentarios. El resultado fue que los animales sedentarios que recibieron la microbiota de ratones que eran corredores moderados mejoraron su memoria y aumentaron la formación de nuevas neuronas. Sin embargo, los que recibieron la microbiota de ratones corredores de larga duración no mostraron esta mejora. "Esto demuestra de forma causal que los efectos cognitivos del ejercicio pueden ser mediados, en gran parte, por la microbiota intestinal", afirma Cintado.