La Irisina Vinculada Al Ejercicio Puede Proteger Contra La Neurodegeneración

La irisina inducida por el ejercicio rescata la plasticidad sináptica y puede proteger la memoria.

Un nuevo estudio realizado por un equipo internacional de investigadores reafirma el potencial poder neuroprotector de la irisina inducida por el ejercicio. Desde que la hormona irisina se descubrió por primera vez hace menos de una década, ha habido cierto debate acerca de si la irisina es, de hecho, el poderoso mensajero inducido por el ejercicio que los investigadores pioneros de la Escuela de Medicina de Harvard dirigido por Bruce Spiegelman inicialmente especularon en 2012. .

Fuente: Sergey Nivens / Shutterstock

El estudio reciente del primer autor Mychael Lourenco et al., “FNDC5 / Irisin relacionado con el ejercicio rescata la plasticidad sináptica y los defectos de la memoria en modelos de Alzheimer”, se suma a un creciente cuerpo de evidencia de que la irisina inducida por el ejercicio puede proteger contra la neurodegeneración y aumentar la memoria Tanto humanos como ratones. Este artículo fue publicado el 7 de enero en Nature Medicine .

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Un comentario que acompaña en este número de Nature Medicine por Xu Chen y Li Gan, quienes no participaron en el estudio de Lourenco et al. (2019) estudio: resume la importancia de esta investigación: “Una hormona vinculada al ejercicio, FNDC5 / irisina, media el beneficio del ejercicio en los modelos de la enfermedad de Alzheimer al mejorar la plasticidad sináptica y la memoria”.

El primer aspecto notable de este estudio de tres vertientes es que el análisis post mortem de muestras de bancos cerebrales humanos reveló que las moléculas de irisina se abren camino en el hipocampo humano y que los niveles de irisina en el hipocampo se reducen significativamente en individuos con enfermedad de Alzheimer (EA) .

La segunda fase de este estudio utilizó ratones para investigar si la irisina rescata la plasticidad sináptica y ayuda a conservar la memoria en un modelo animal. En particular, los investigadores encontraron que si desactivaban o “eliminaban” los efectos de la irisina en ratones, la función sináptica y la memoria se debilitaban. Por otro lado, si aumentaron los niveles de irisina, mejoraron la plasticidad sináptica y la memoria.

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La tercera parte de este estudio exploró el efecto del ejercicio aeróbico en los niveles de irisina en el cerebro del ratón. Para este grupo del estudio de tres partes, los investigadores tuvieron una cohorte de ratones que nadaban durante 60 minutos / cinco días a la semana durante cinco semanas. En comparación con un grupo de control que no nadaba regularmente, los investigadores encontraron pruebas claras de la producción de irisina ligada al ejercicio.

Además, cuando los ratones nadadores se infundieron con un beta-amiloide (que está implicado en la AD), la irisina ligada al ejercicio proporcionó una neuroprotección. Por ejemplo, si los investigadores administraron un medicamento que bloqueaba la irisina, los beneficios para el cerebro de la natación se volvieron inexistentes. Las sustancias que bloquean la irina eliminan cualquier mejora relacionada con el ejercicio en las pruebas de memoria.

Los hallazgos multifacéticos de esta investigación sugieren que la irisina inducida por el ejercicio puede ayudar a prevenir ciertos tipos de demencia en los seres humanos. La siguiente fase de la investigación en curso de la irisina será explorar posibles productos farmacéuticos que puedan aumentar los niveles de irisina en el cerebro sin la necesidad de hacer ejercicio.

“Mientras tanto, sin duda alentaría a todos a hacer ejercicio para promover la función cerebral y la salud en general”, dijo el coautor Ottavio Arancio de la Universidad de Columbia en un comunicado. “Pero eso no es posible para muchas personas, especialmente aquellas con afecciones relacionadas con la edad, como enfermedades cardíacas, artritis o demencia. Para esas personas, existe una necesidad particular de medicamentos que puedan imitar los efectos de la irisina y proteger las sinapsis y prevenir el deterioro cognitivo “.

La breve (y algo controvertida) historia de la irisina inducida por el ejercicio

Hace siete años, Bruce Spiegelman y sus colegas del Instituto de Cáncer Dana-Farber en Boston informaron por primera vez que habían descubierto un mensajero inducido por el ejercicio que parecía tener un potencial increíble para comunicarse con diversos tejidos en todo el cuerpo y el cerebro.

Spiegelman y sus co-autores informaron sobre estos hallazgos en un estudio de enero de 2012 (Boström et al., 2012) publicado en la revista Nature . En este artículo, los autores explican la novedad de su descubrimiento: “Aquí mostramos en ratón que la expresión de PGC1-α en el músculo estimula un aumento en la expresión de FNDC5, una proteína de membrana que se escinde y secreta como una hormona recién identificada, la irisina. ”

Spiegelman acuñó el nombre “irisin” para esta hormona recién descubierta como un grito a Iris, que es un mensajero de los dioses en la mitología griega y la Ilíada de Homero . Al principio, Spiegelman tuvo el presentimiento de que aislar y nombrar la irisina era un primer paso importante para avanzar en nuestra comprensión de cómo el ejercicio aeróbico desencadena una reacción en cadena de beneficios en todo el cuerpo y el cerebro.

La primera vez que aprendí sobre la capacidad de una molécula relativamente desconocida inducida por el ejercicio llamada “irisina” es mejorar la función cognitiva y proteger el cerebro contra la neurodegeneración en ratones hace seis años.

En una publicación de octubre de 2013, “Los científicos descubren por qué el ejercicio te hace más inteligente”, informé sobre una investigación más avanzada (Wrann et al., 2013) del laboratorio de Spiegelman publicada en la revista Cell Metabolism .

Christianne Wrann y sus coautores explicaron la importancia de este artículo: “El ejercicio puede mejorar la función cognitiva y se ha relacionado con el aumento de la expresión del factor neurotrófico derivado del cerebro (BDNF). Sin embargo, los mecanismos moleculares subyacentes que impulsan la elevación de esta neurotrofina siguen siendo desconocidos. Aquí mostramos que la FNDC5, una proteína muscular previamente identificada que se induce en el ejercicio y se escinde y se secreta como irisina, también se eleva con el ejercicio de resistencia en el hipocampo de los ratones “.

Poco después de la publicación de este artículo, surgió cierta controversia. Otros expertos cuestionaron el protocolo y la validez de los métodos de investigación de Spiegelman y los hallazgos posteriores de su equipo. Estos detractores plantearon algunas dudas sobre si los niveles de irisina en realidad aumentan con el ejercicio aeróbico.

En 2015, Spiegelman y su equipo abordaron estas inquietudes en un documento titulado “Detección y cuantificación de la irisina humana circulante por espectrometría de masas en tándem”, que confirmó la existencia de una irisina ligada al ejercicio. Los autores (Jedrychowski et al., 2015) dijeron: “En este documento, hemos identificado y cuantificado la irisina humana en plasma mediante espectrometría de masas con péptidos de control enriquecidos con isótopos pesados ​​estables como estándares internos. Estos datos demuestran inequívocamente que la irisina humana existe, circula y está regulada por el ejercicio “. (Consulte” La Irisina de la ‘hormona del ejercicio’ NO es un mito “).

Con suerte, el último estudio sobre irisina de Lourenco et al. (2019) servirá como otra fuente de motivación para que las personas de todas las edades se sienten menos y hagan más ejercicio. Pero nuevamente, para aquellos que no pueden hacer ejercicio por cualquier razón, los productos farmacéuticos a base de irisina pueden ofrecer nuevas esperanzas en la lucha en curso contra la enfermedad de Alzheimer y otras formas de demencia en un futuro próximo.

Referencias

Mychael V. Lourenco, Rudimar L. Frozza, Guilherme B. de Freitas, Hong Zhang, Grasielle C. Kincheski, Felipe C. Ribeiro, Rafaella A. Gonçalves, Julia R. Clarke, Danielle Beckman, Agnieszka Staniszewski, Hanna Berman, Lorena A Guerra, Letonia Forny-Germano, Shelby Meier, Donna M. Wilcock, Jorge M. de Souza, Soniza Alves-León, Vania F. Prado, Marco AM Prado, José F. Abisambra, Fernanda Tovar-Moll, Paulo Mattos, Ottavio Arancio, Sergio T. Ferreira, y Fernanda G. De Felice. “La FNDC5 / Irisina relacionada con el ejercicio rescata la plasticidad sináptica y los defectos de la memoria en los modelos de Alzheimer”. Nature Medicine (Publicado por primera vez el 7 de enero de 2019) DOI: 10.1038 / s41591-018-0275-4

Xu Chen y Li Gan. “Un mensajero inducido por el ejercicio aumenta la memoria en la enfermedad de Alzheimer”. Nature Medicine (Publicado por primera vez el 7 de enero de 2019) DOI: 10.1038 / s41591-018-0311-4