¿Podría una hormona producida por el ejercicio ser la clave para tratar la enfermedad de Alzheimer?

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La enfermedad de Alzheimer afecta a aproximadamente un millón 300 mil personas en México, según cifras de la Secretaría de Salud.

Desde el momento del diagnóstico, la esperanza de vida promedio, para una persona con Alzheimer, es de entre 2 y 20 años, según datos de la UNAM.

Por ello, la investigación médica continúa enfocada en encontrar formas de mejorar la calidad de vida para pacientes con esta enfermedad.

Investigadores de Massachusetts General Hospital y sus colegas han obtenido más información sobre los beneficios del ejercicio físico para la salud del cerebro, lo que abre una nueva y prometedora vía para el tratamiento de la enfermedad de Alzheimer (EA).

En un estudio publicado en Nature Metabolism, un equipo dirigido por Christiane Wrann, Doctora en Medicina Veterinaria y PhD, de Massachusetts General Hospital, demuestra que es la hormona irisina, producida por los músculos durante el ejercicio, la que confiere los efectos positivos del ejercicio sobre el cerebro.

El equipo también descubrió que una inyección de irisina puede restaurar la función cognitiva en modelos de ratón con la enfermedad de Alzheimer, lo que sugiere que la irisina podría ser eficaz en pacientes que ya muestran síntomas de la enfermedad.

«El hecho de que el tratamiento con irisina fuera eficaz en modelos de ratón con Alzheimer (incluso después de que se desarrollara una patología significativa), es prometedor para su traslación a los seres humanos, donde la terapia se iniciaría normalmente cuando los pacientes ya son sintomáticos», afirma Wrann, investigadora del Centro de Investigación Cardiovascular y del Centro McCance para la Salud Cerebral de Mass General, y profesora adjunta de Medicina en la Facultad de Medicina de Harvard. Massachusetts General Hospital es el hospital docente más grande de la Facultad de Medicina de Harvard, y es clasificado constantemente entre los mejores hospitales de los Estados Unidos por U.S. News and World Report.

El Mass General Research Institute lleva a cabo el mayor programa de investigación hospitalaria de ese país, con operaciones de investigación anuales de más de 1 billón de dólares.

Acerca de la irisina

La irisina, la forma circulante de la proteína de membrana fibronectina tipo III con 5 dominios (FNDC5), es una de las más recientemente descubiertas en 2012 por el laboratorio del doctor Bruce Spiegelman, de Dana-Farber Cancer Institute, y procede del músculo esquelético del ratón.

La Dra. Wrann realizó su formación posdoctoral en el laboratorio de Spiegelman, donde uno de sus primeros experimentos consistió en medir los niveles de irisina en distintas muestras de tejido. Cuando descubrió niveles elevados de irisina en el tejido cerebral, empezó a pensar en una posible conexión entre la irisina y los efectos cognitivos positivos del ejercicio.

Para investigar estas conexiones, Wrann y su equipo de investigación realizaron una serie de experimentos con ratones modificados genéticamente para eliminar -o producir- un «knock out» del gen que codifica la FNDC5 y, por tanto, la irisina (ratones KO). Compararon estos ratones KO con ratones salvajes (ratones sin ninguna alteración genética).

Ejercicio e irisina

Se ha demostrado que correr mejora el aprendizaje espacial y la memoria, incluso en ratones jóvenes, y es un factor clave para mejorar la función cognitiva y la generación de nuevas neuronas en el hipocampo.

Tanto los ratones salvajes como los ratones KO se ejercitaron en la misma cantidad con carreras voluntarias en rueda libre, pero sólo los ratones salvajes mostraron mejoras inducidas por el ejercicio en la memoria y el rendimiento durante las pruebas posteriores en un laberinto de agua.

A los ratones de ambos grupos también se los sometió a una prueba de reconocimiento de patrones, en la que se les entrena para reconocer diferencias sutiles entre dos escenarios. Aunque los ratones KO obtuvieron resultados significativamente peores que los ratones KO en la situación inicial, su rendimiento mejoró cuando recibieron inyecciones quirúrgicas de irisina en el cerebro.

Envejecimiento e irisina

Para comprobar cómo afecta la falta de FNDC5/irisina a los ratones a medida que envejecen, los investigadores utilizaron la prueba de reconocimiento de objetos nuevos, una medida habitual de la cognición.

La prueba se desarrolla en dos sesiones. En la primera, se presentan dos objetos a los ratones. En la segunda, se sustituye uno de los objetos por otro diferente. Los ratones cognitivamente sanos suelen pasar más tiempo explorando el nuevo objeto, reconociendo que no lo han visto antes.

Wrann y su equipo sometieron a la prueba de reconocimiento de objetos nuevos tanto a los ratones KO como a los salvajes. Cuando la prueba se administró a ratones jóvenes (8-10 semanas de edad), ambos grupos prefirieron el objeto nuevo durante la segunda sesión. Sin embargo, en ratones de edad avanzada (21-24 meses), los ratones KO no mostraron preferencia por el objeto nuevo durante la segunda sesión, lo que sugiere una disminución en la capacidad para reconocer diferencias.

Enfermedad de Alzheimer e irisina

En otros experimentos con ratones con Alzheimer (modelos de ratón modificados genéticamente para desarrollar una forma hereditaria de la enfermedad de Alzheimer), el equipo comprobó los efectos de las inyecciones de irisina (o tratamiento con irisina) en el rendimiento cognitivo. A ratones con Alzheimer de ocho meses de edad, que ya mostraban los déficits cognitivos de la EA, se les inyectó un vector viral diseñado para aumentar la producción de irisina en el hígado hasta alcanzar niveles farmacológicos de irisina en plasma.

A los 10 meses de edad, los ratones con Alzheimer tratados con irisina obtuvieron resultados significativamente mejores en las pruebas de aprendizaje espacial y memoria, y mostraron una mejora en la diferenciación de contextos y la separación de patrones.

Irisina y neuronas nacidas en adultos

Para saber cómo afecta la irisina al crecimiento y la maduración de las neuronas nacidas en adultos en el hipocampo, el equipo inyectó un virus reportero fluorescente tanto a los ratones salvajes ejercitados y no ejercitados, como a los KO.

Aunque los ratones KO aumentaron el número de neuronas nacidas en adultos tras el ejercicio, al igual que los ratones salvajes, estas neuronas carecían de un aumento de la complejidad dendrítica inducido por el ejercicio, tenían espinas dendríticas más pequeñas y menores, y mostraban un funcionamiento anómalo, defectos todos ellos coherentes con un deterioro de la maduración.

Esto sugiere que la irisina desempeña un papel en la poda e integración de nuevas neuronas en los circuitos neuronales existentes, afirma Wrann.

«En neurobiología, no siempre es bueno tener más: hay que tener la cantidad adecuada», explica. «Si tienes demasiado poco y no puedes hablar con tu vecino, eso no es bueno. Si tienes demasiados y se siente como que todo el mundo te grita al oído, eso no es bueno».

Camino hacia un tratamiento

Aunque los resultados son prometedores, es necesario seguir investigando antes de que la irisina pueda empezar a probarse como tratamiento para los pacientes.

«Queremos hacer todo lo posible para llevar esto al terreno terapéutico», afirma Wrann, cofundadora de una empresa que desarrolla tratamientos para la enfermedad de Alzheimer basados en la irisina. «Hemos hecho muchos estudios muy minuciosos, y soy cautelosamente optimista de que podemos lograrlo».

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