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Un molécula podría explicar la ‘paradoja de la obesidad’

julio 7, 2014

ABC, por E. Ortega
fat chanceCasi una cuarta parte de las personas que se encuentran definidas como obesos están metabólicamente sanas y no tienen un alto riesgo de desarrollar diabetes tipo 2. Aunque la obesidad es un importante factor de riesgo para la diabetes, las dos condiciones no están siempre ligadas. Ahora un estudio que se publica en «Cell» parece haber determinado cómo y porqué se produce está paradoja.

Los investigadores de la Universidad de Medicina de Viena (Austria) sugieren que la responsable de esta paradoja es una molécula llamada hemo oxigenasa-1 (HO-1), que está vinculada a la mala salud metabólica y un mayor riesgo de diabetes tipo 2 en obesos. Sin embargo, se ha visto que la inhibición de HO-1 mejora la salud metabólica en ratones obesos, lo que sugiere que fármacos dirigidos a bloquear la HO-1 podrían representar una nueva estrategia prometedora para el tratamiento de la enfermedad metabólica.

«Nuestros resultados indican que la HO-1 es de hecho necesaria para el desarrollo de la enfermedad metabólica y exigen una reevaluación de los numerosos hallazgos en el campo», destaca el autor principal del estudio, Harald Esterbauer, que añade que el trabajo también revela a HO-1 como un «biomarcador candidato para la catalogación de la obesidad metabólicamente saludable y no saludable, además de proporcionar un marco para una terapia personalizada más selectiva».

Inflamación

Todavía hoy día no están demasiado definidos los factores que determinan si la obesidad conduce a la mala salud metabólica, pero las evidencias sugieren que una respuesta inmune desadaptativa llamada inflamación metabólica juega un papel importante. Sin embargo, los estudios que examinan la relación entre una molécula supuestamente anti-inflamatoria llamada HO-1 y la enfermedad metabólica han generado resultados contradictorios.

Para abordar esta cuestión, Esterbauer, en colaboración con Andrew J. Pospisilik del Instituto Max Planck de Inmunobiología y Epigenética, encontraron que, en contraste con los resultados anteriores, había mayores niveles de HO-1 en biopsias de hígado y grasa de personas obesas resistentes a la insulina en comparación con los individuos obesos metabólicamente sanos. Y cuando los investigadores suprimieron el gen HO-1 en las células inmunes –macrófagos-, se redujeron las señales moleculares de la inflamación en los ratones, lo que sugiere que la HO-1 en realidad promueve la inflamación, contrariamente a la creencia generalizada. Por otra parte, la deleción del gen HO-1 específicamente en el hígado o en los macrófagos de ratones alimentados con una dieta alta en grasas condujo a una mejor función hepática y a un aumento de la sensibilidad a la insulina, un signo claro de mejora de la salud metabólica.

Predictores

«Nuestros hallazgos muestran que HO-1 es uno de los predictores más fuertes de la obesidad metabólicamente poco saludable en los seres humanos, y que podría tener un alto valor pronóstico para la detección de la enfermedad», asegura Pospisilik. El experto cree que esto podría permitir a los médicos aplicar intervenciones específicas para «prevenir la progresión de la enfermedad específicamente en los individuos obesos que presentan signos tempranos de la diabetes tipo 2».

¿Por qué el ejercicio físico es bueno para el cerebro?

octubre 30, 2013

ABC blog / Pilar Quijada
cerebro-corredorQue el ejercicio físico es bueno también para el cerebro no es nuevo (ver el ejercicio es el mejor antidepresivo). Actividades como caminar a paso ligero, hacer bicicleta estática, bailar, nadar, subir escaleras o incluso fregar los suelos son ejemplos de ejercicios de resistencia que se sabe que además de mantener en forma el corazón, los pulmones, el sistema circulatorio y mejorar la aptitud física general también son beneficiosos para una buena salud del cerebro.

Está comprobado que estas actividades físicas retrasan o previenen muchas de las enfermedades asociadas con la edad, como la diabetes y la enfermedad cardiaca y también mejoran la capacidad cognitiva, sobre todo en personas mayores y en aquellas con patologías como depresión, epilepsia, ictus, alzhéimer o párkinson. Además se sabe que el ejercicio favorece la formación de neuronas nuevas en el hipocampo. Lo que no estaba claro hasta ahora era cómo mover los músculos repercute de forma tan positiva sobre el cerebro.

Un trabajo publicado la pasada semana en la revista Cell Metabolism parece haber hallado la solución. Liderada por Bruce Spielgelman, la investigación ha encontrado una proteína llamada irisina, recientemente descubierta, que se produce en el músculo durante el ejercicio de resistencia, y que parece tener un también un papel importante en los efectos beneficiosos sobre el cerebro.

La irisina se relacionaba hasta ahora con el metabolismo energético y en concreto con la transformación de la grasa blanca en parda, un proceso que consume calorías, lo que convierte a esta proteína en una clara candidata para el desarrollo de fármacos para adelgazar. Pero el equipo de Spielgelman ha visto que también aumenta en el cerebro de ratones cuando  practican ejercicio y concretamente en el hipocampo, una estructura fundamental en los procesos de aprendizaje y memoria.

Además al aumentar artificialmente los niveles de irisina en la sangre de los roedores lograron activar genes implicados en el aprendizaje y la memoria. Un hallazgo que puede ser útil para diseñar fármacos que utilicen esta molécula inducida por el ejercicio y que actúen como protectores frente a las enfermedades neurodegenerativas y para mejorar el declive cognitivo asociado al envejecimiento.

Puzle completado

En este puzzle ejercicio/salud cerebral había ya algunas piezas colocadas. Una de ellas era el Factor Neurotrófico Derivado del Cerebro (BDNF), con probados efectos neuroprotectores, que se produce en varias regiones del cerebro cuando se hace ejercicio, y en especial en el hipocampo, como demostró una investigación de la Universidad de California. Además, se ha visto que las personas que tienen una mutación en el gen del BDNF, que resulta en una menor producción de este factor, tienen menor tamaño en algunas estructuras del cerebro, problemas de memoria y mayor tendencia a la ansiedad y la depresión.

Este Factor Neurotrófico Derivado del Cerebro es importante para la supervivencia de las neuronas, así como para la formación de dendritas y sinapsis. Además es fundamental en la plasticidad sináptica (capacidad de modificar la comunicación entre neuronas en respuesta a las demandas del entorno), la función del hipocampo y el aprendizaje.

Según el trabajo de Spiegelman, la irisina sería el eslabón perdido en esa cadena entre el ejercicio y los beneficios para el cerebro mediados por el BDNF. Pero a el gen de la irisina está regulado por otra proteína (PGC1 alfa) que aumenta con el ejercicio. Inicialmente se descubrió en el músculo esquelético, donde es el principal mediador de los efectos beneficiosos del ejercicio. Pero después se ha visto que en el cerebro no es menos importante y que su ausencia se asocia con la neurodegeneración. En definitiva, esta proteína, PGC1 alfa, aumentaría los niveles de iridina en respuesta al ejercicio de resistencia, que a su vez actuaría sobre el Factor Neurotrófico Derivado del Cerebro (BDNF), responsable último de los beneficios sobre el cerebro.

“Nuestros resultados indican que la irisina controla una vía neuroprotectora muy importante en el cerebro”, señala Spielgelman. El siguiente paso en su investigación, asegura, se dirige a conseguir una forma estable de la proteína irisina que pueda administrarse en modelos de ratón para comprobar si puede potenciar la capacidad natural del cerebro para luchar contra la neurodegeneración.
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El ejercicio de resistencia estimula la expresión del gen de la irisina (Fndc5) a través del complejo de transcripción PGC1-alfa/Err-alfa. El aumento de la expresión del gen Fndc5 estimula a su vez al gen del BDNF, un regulador maestro de la supervivencia celular, diferenciación y plasticidad en el cerebro. Así se logra una mejora en la función cognitiva, el aprendizaje y la memoria, que son los beneficios que el ejercicio produce sobre el cerebro.