Un reciente estudio del Centro de Neurociencias Cajal (CNC) del CSIC ha revelado la importante interconexión entre la microbiota intestinal y el impacto positivo del ejercicio físico moderado en la función cognitiva, específicamente en la memoria y la neurogénesis. Esta investigación, publicada en eBioMedicine, subraya cómo la diversidad bacteriana intestinal modula los efectos cerebrales del deporte, abriendo nuevas vías para terapias dirigidas a enfermedades neurodegenerativas y trastornos cognitivos.
Los investigadores, liderado por José Luis Trejo, observaron en modelos animales que la actividad física moderada (aproximadamente 40 minutos a velocidad media) no solo incrementa la diversidad de la microbiota intestinal, sino que estos cambios microbianos generan mejoras en el rendimiento cognitivo, la discriminación espacial y la generación de nuevas neuronas en el hipocampo.
El ejercicio moderado promueve una microbiota saludable, caracterizada por un aumento en la diversidad bacteriana y la presencia de géneros específicos como Acetatifactor y ciertas especies de Lachnospiraceae, asociados a un mejor rendimiento cognitivo, teniendo en cuenta que un aumento de la intensidad o duración del ejercicio hace que no solo desaparezcan sus efectos, sino que empiece a ser contraproducente, por lo que la práctica debe ser moderada y personalizada.
“Hay un punto óptimo de ejercicio desde el cual se logran beneficios, y pasarse de esa dosis puede no sólo no ayudar, sino impedir esas mejoras”, subraya Elisa Cintado, investigadora del CNC-CSIC y primera autora del estudio.
La principal conclusión del estudio es que estos beneficios están mediados por cambios en la composición de la microbiota intestinal. Para ello, los investigadores 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.
Para establecer una relación causal, se realizaron trasplantes de microbiota fecal de ratones ejercitados a ratones sedentarios. Los receptores de microbiota de ratones con ejercicio moderado experimentaron mejoras en la memoria y neurogénesis, replicando los beneficios observados en los animales activos. Este hallazgo confirma el papel modulador de la microbiota intestinal en la plasticidad cerebral inducida por el ejercicio.
La microbiota intestinal modula la plasticidad cerebral
El equipo también investigó los mecanismos cerebrales involucrados en la mejora cognitiva de los animales ejercitados o de los que recibieron la microbiota de aquellos que habían realizado ejercicio moderado. Los resultados muestran que los efectos beneficiosos en el cerebro se debieron a un aumento en las células madre neuronales (progenitoras de las neuronas) y en las neuronas inmaduras del hipocampo.
“Las correlaciones estadísticas entre los niveles de ciertas bacterias intestinales y los marcadores celulares de neurogénesis fueron consistentes, lo que refuerza la hipótesis de que la microbiota intestinal actúa como moduladora de la plasticidad cerebral”, señala Trejo.
Además, el ejercicio moderado se correlacionó con una mejor preservación de la barrera hematoencefálica y el epitelio intestinal. Por el contrario, los modelos animales sometidos a prácticas físicas más intensas mostraron alteraciones en ambas barreras biológicas.
Aunque el estudio se realizó en modelos animales, sus implicaciones para la salud humana son significativas. Sugiere que el impacto del ejercicio sobre el cerebro depende profundamente del tipo, duración e intensidad del mismo, y que personalizar el ejercicio físico según las características fisiológicas y microbianas del individuo podría maximizar sus beneficios.
Esta investigación del CNC-CSIC posiciona la microbiota como un mediador prometedor para futuras intervenciones terapéuticas en el ámbito de la neurobiología, especialmente a la hora de tratar patologías neurodegenerativas y el deterioro cognitivo.
