El trastorno depresivo mayor, la esquizofrenia, la enfermedad de Alzheimer y la enfermedad de Parkinson son trastornos neurológicos devastadores, que contribuyen cada vez más a la morbilidad global y a la mortalidad. Aunque los mecanismos patogénicos de estas condiciones son muy diversas, la neuroinflamación crónica es una característica subyacente compartida por todas estas enfermedades.
La evidencia indica que la neuroinflamación se inicia con características patológicas únicas asociadas con cada enfermedad específica (a pesar de que las causas fundamentales específicas para cada una de estas enfermedades no se han identificado, aún). En este sentido, sabemos que si la inflamación aguda inicial no se resuelve, se desarrolla un estado de neuroinflamación crónica que contribuye a la progresión de la enfermedad. Esta neuroinflamación crónica se caracteriza por la activación adversa y no específica de las células gliales, que pueden conducir a daños colaterales de las neuronas cercanas y otras células gliales. La actividad física, que es fundamental para el mantenimiento de todo el cuerpo y la salud del cerebro, también pueden modificar las respuestas neuroimmunes.
Una de las teorías más razonadas, propone que el ejercicio regular actúa a través de las miocinas, particularmente la IL-6 de la que se conoce su acción antiinflamatoria. En este sentido, sabemos que durante y después del ejercicio se libera de forma transitoria una gran cantidad de esta miocina, lo que induce una amplia gama de espuestas periféricas antiinflamatorias (Gleeson et al., 2011; Kawanishi et al., 2010; Selkirk et al., 2009). Il-6 cruza la barrera hematoencefálica y conecta, por tanto, la contracción muscular y el sistema inmune del Sistema nervioso central (Banks et al., 1995). IL-6 aumenta la expresión de metalotioneína (Giralt et al., 2002), una proteína con fuerte capacidad antioxidante. Por ello, la producción de IL-6 tras el ejercicio podría dar lugar a la atenuación de la muerte neuronal, la neuroinflamación y la producción de especies reactivas de oxigeno
El ejercicio también disminuye el número de macrófagos infiltrantes en tejido adiposo (Kawanishi et al., 2013, 2010), inhibiendo de este modo un mecanismo crítico de inflamación crónica sistémica (Weisberg et al., 2003). Por otra parte, se ha demostrado tanto en roedores como en humanos que el ejercicio puede cambiar el fenotipo de macrófagos del tejido adiposo de un tipo M1 a M2 (Bruun et al., 2006; Kawanishi et al., 2010).
Por otra parte, los beneficios neuroimmunes del ejercicio podrían deberse a la modulación de la vía quinurenina. La mayoría de los metabolitos de la vía de quinurenina son neuroactivos y tienen funciones esenciales en la regulación de NMDA ( N -metil- D -aspartato) la función del receptor y la producción de radicales libres. NMDA excitotoxicidad mediada por el receptor y el exceso de producción de radicales libres están implicados en los trastornos mentales objetivo de nuestro estudio. La evidencia sugiere que el metabolismo quinurenina se altera en tales enfermedades, y el posible potencial terapéutico de la modulación farmacológica de esta vía se está investigando actualmente en estudios preclínicos.
El ejercicio reduce la activación de la microglía en ratones de edad (Kohman et al., 2012), y minimiza la activación tanto de los astrocitos y microglia en modelos de ratón de AD (Leem et al., 2011; Nichol et al., 2008). Por lo tanto, es posible que un ejercicio moderado efectuado de forma regular mantenga la activación de la glía dentro de una rango saludable, que puede estar contribuyendo a la incidencia reducida de la enfermedad del cerebro en las personas que hacen ejercicio regularmente.
Por otra parte, se sigue investigando el tipo de ejercicio específico que induce más, estos cambios y, en este sentido, sabemos que el ejercicio aeróbico, como por ejemplo correr, tiene efectos positivos en la estructura y funcionalidad del cerebro, aumentando los procesos de neurogénesis (proceso por el cual se generan nuevas neuronas a partir de células madre y células progenitoras) en el hipocampo adulto, así como los mecanismo de aprendizaje. Sin embargo, no está tan claro si el ejercicio interválico de alta intensidad (HIIT) y el ejercicio de fuerza producen los mismos efectos sobre el hipocampo adulto.
Bibliografía
Banks, W.A., Kastin, A.J., Broadwell, R.D. Passage of cytokines across the blood-brain barrier. Neuroimmunomodulation 2 (4), 241–248. 1995
Bruun, J.M., Helge, J.W., Richelsen, B., Stallknecht, B. Diet and exercise reduce low-grade inflammation and macrophage infiltration in adipose tissue but not in skeletal muscle in severely obese subjects. Am. J. Physiol. Endocrinol. Metab. 290 (5), E961–967. 2006
Giralt, M., et al. Metallothionein-1+2 deficiency increases brain pathology in transgenic mice with astrocyte-targeted expression of interleukin 6. Neurobiol. Dis. 9 (3), 319–338. 2002
Gleeson, M., et al. The anti-inflammatory effects of exercise: mechanisms and implications for the prevention and treatment of disease. Nat. Rev. Immunol. 11 (9), 607–615.
Kawanishi, N., Yano, H., Yokogawa, Y., Suzuki, K. Exercise training inhibits inflammation in adipose tissue via both suppression of macrophage infiltration and acceleration of phenotypic switching from M1 to M2 macrophages in high-fat-diet-induced obese mice. Exerc. Immunol. Rev. 16, 105–118. 2010
Koch, L. G., Pollott, G. E. & Britton, S. L. Selectively bred rat model system for low and high response to exercise training. Physiol. Genomics 45, 606–14 (2013).
Kohman, R.A., DeYoung, E.K., Bhattacharya, T.K., Peterson, L.N., Rhodes, J.S. Wheel running attenuates microglia proliferation and increases expression of a proneurogenic phenotype in the hippocampus of aged mice. Brain Behav. Immun. 26 (5), 803–810. 2012
Leem, Y.H., Lee, Y.I., Son, H.J., Lee, S.H. Chronic exercise ameliorates the neuroinflammation in mice carrying NSE/htau23. Biochem. Biophys. Res. Commun. 406 (3), 359–365. 2011
Selkirk, G.A., McLellan, T.M., Wright, H.E., Rhind, S.G. Expression of intracellular cytokines, HSP72, and apoptosis in monocyte subsets during exertional heat stress in trained and untrained individuals. Am. J. Physiol. Regul. Integr. Comp. Physiol. 296 (3), R575–586. 2009
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