El dopaje cerebral producido por tu propio cuerpo
Los investigadores han descubierto el mecanismo por el cual la Epo actúa en las células nerviosas
La Eritropoyetina, o Epo para abreviar, es un notorio agente de dopaje. Promueve la formación de glóbulos rojos, lo que conduce a un mejor rendimiento físico - al menos, eso es lo que hemos creído hasta ahora. Sin embargo, como factor de crecimiento, también protege y regenera las células nerviosas del cerebro. Los investigadores del Instituto Max Planck de Medicina Experimental en Göttingen han revelado ahora cómo la Epo logra este efecto. Han descubierto que los desafíos cognitivos provocan un ligero déficit de oxígeno (denominado "hipoxia funcional" por los investigadores) en las células nerviosas del cerebro. Esto aumenta la producción de Epo y sus receptores en las células nerviosas activas, estimulando a las células precursoras vecinas a formar nuevas células nerviosas y haciendo que las células nerviosas se conecten entre sí con mayor eficacia.
Corte transversal a través del hipocampo de un ratón. Después de la administración de eritropoyetina, los animales tienen más células nerviosas en esta región del cerebro que es central para el aprendizaje y la memoria.
© MPI f. Psychiatry
El factor de crecimiento eritropoyetina es, entre otros, el responsable de estimular la producción de glóbulos rojos. En los pacientes con anemia promueve la formación de sangre. También es una sustancia muy potente que se utiliza para mejorar el rendimiento deportivo de forma ilegal.
"La administración de Epo mejora la regeneración después de una apoplejía (llamada 'neuroprotección' o 'neurogeneración'), reduciendo el daño en el cerebro. Los pacientes con trastornos de salud mental como la esquizofrenia, la depresión, el trastorno bipolar o la esclerosis múltiple que han sido tratados con Epo han mostrado una mejora significativa en el rendimiento cognitivo", dice Hannelore Ehrenreich del Instituto Max Planck de Medicina Experimental. Junto con sus colegas, ha pasado muchos años investigando el papel que desempeña la Epo en el cerebro.
Más neuronas
Ehrenreich y su equipo han estado utilizando ratones en estudios con animales para una investigación sistemática sobre qué mecanismo corporal se encuentra en la raíz del efecto de la Epo en la mejora del rendimiento cerebral. Los resultados de su investigación indican que en los ratones adultos, después de administrar el factor de crecimiento, se produce un aumento del 20 por ciento en la formación de células nerviosas en la capa piramidal del hipocampo -una región del cerebro crucial para el aprendizaje y la memoria-. "Las células nerviosas también forman mejores redes con otras células nerviosas, y lo hacen más rápidamente, haciéndolas más eficientes en el intercambio de señales", dice Ehrenreich.
Los investigadores le dieron a los ratones ruedas de desplazamiento con radios espaciados irregularmente. "Correr en estas ruedas requiere que los ratones aprendan secuencias complejas de movimiento que son particularmente desafiantes para el cerebro", explica Ehrenreich. Los resultados demuestran que los ratones aprenden los movimientos requeridos para las ruedas más rápidamente después del tratamiento con Epo. Los roedores también muestran una resistencia significativamente mejor.
Mayores requerimientos de oxígeno
Era importante para los investigadores de Göttingen entender los mecanismos detrás de estos potentes efectos de la Epo. Querían rastrear el significado fisiológico del sistema de la Epo en el cerebro. En una serie de experimentos específicos, fueron capaces de probar que al aprender tareas motoras complejas, las células nerviosas requieren más oxígeno del que normalmente tienen disponible. La deficiencia menor de oxígeno resultante (hipoxia relativa) desencadena la señal para el aumento de la producción de Epo en las células nerviosas. "Este es un proceso de auto-refuerzo: El esfuerzo cognitivo conduce a una hipoxia menor, que denominamos "hipoxia funcional", que a su vez estimula la producción de Epo y sus receptores en las correspondientes células nerviosas activas. Posteriormente, la Epo aumenta la actividad de esas células nerviosas, induce la formación de nuevas células nerviosas a partir de las células precursoras vecinas y aumenta su compleja interconexión, lo que conduce a una mejora mensurable del rendimiento cognitivo en los seres humanos y los ratones", explicó Ehrenreich.
El ciclo de auto-refuerzo del desafío mental y cognitivo, la hipoxia inducida por la actividad y la producción de Epo puede ser influenciado de varias maneras: "El rendimiento cognitivo puede mejorarse a través de un aprendizaje consistente y un entrenamiento mental mediante la producción de Epo en las células nerviosas estimuladas. Se puede lograr un efecto similar en los pacientes administrando más Epo", dice Ehrenreich.
Nota: Este artículo ha sido traducido utilizando un sistema informático sin intervención humana. LUMITOS ofrece estas traducciones automáticas para presentar una gama más amplia de noticias de actualidad. Como este artículo ha sido traducido con traducción automática, es posible que contenga errores de vocabulario, sintaxis o gramática. El artículo original en Inglés se puede encontrar aquí.
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