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Experto Universitario en Genética Médica y Genómica

Identifican una vía biológica que relaciona el microbioma y la motivación por el ejercicio físico en ratones

Relacionan el microbioma y la motivación por el ejercicio

Rubén Megía González, Genotipia

 

Un estudio liderado por investigadores de la Facultad de Medicina Perelman en la Universidad de Pennsylvania ha determinado que los metabolitos producidos por la microbiota intestinal son capaces de potenciar la motivación para realizar ejercicio físico. El mecanismo, que ha sido descrito en modelos de ratón, podría estar presente también en humanos.

microbioma ejercicio
Los metabolitos producidos por la flora intestinal influyen en la motivación para realizar ejercicio físico. Imagen: Darryl Leja, National Human Genome Research Institute, National Institutes of Health.

La microbiota intestinal es la comunidad de microorganismos que cohabitan en el interior de nuestro sistema digestivo y cuya actividad puede ser beneficiosa para el organismo. Entre sus principales funciones, se encuentra la recuperación de nutrientes y la protección del huésped frente a organismos patógenos. En los últimos años, se ha relacionado también la presencia de algunos microorganismos en la microbiota con el desarrollo de diferentes enfermedades, como la esclerosis múltiple o la celiaquía.

En el nuevo estudio, publicado el pasado mes de diciembre en la revista Nature, el equipo de investigadores ha relacionado algunas especies bacterianas presentes en la microbiota intestinal con un aumento en la motivación por realizar actividad física en ratones. Tal y como explican los autores, estas bacterias producen metabolitos capaces de estimular, en última instancia, la producción de dopamina en el cuerpo estriado del cerebro, una región relacionada con el sistema de recompensa cerebral.

La composición del microbioma modifica la actividad física en ratones

Durante sus investigaciones, los autores estudiaron qué factores biológicos pueden alterar la actividad física en modelos de ratón. Para ello, analizaron el genoma, el metaboloma en suero, la composición del microbioma y el metabolismo energético de 199 ratones genéticamente diversos y evaluaron su relación con la actividad física voluntaria de los animales.

Los resultados de esta primera parte del estudio revelaron que la composición del microbioma influye significativamente en la actividad física de los ratones, mientras que el genoma de los ratones solo explica una pequeña parte de la variación interindividual en este aspecto. En concreto, los autores observaron que los ratones que presentan algunos microorganismos concretos, como Eubacterium rectale y Coprococcus eutactus, en su microbiota intestinal tienen una actividad física mayor que aquellos que no presentan estas especies de bacterias.

En sus investigaciones, el equipo comprobó, además, que la administración de antibióticos para eliminar la microbiota intestinal provocó una disminución de la actividad física en los ratones.

Los metabolitos producidos por la microbiota alteran la motivación por realizar ejercicio físico

En una segunda parte del estudio, el equipo de investigadores analizó los mecanismos moleculares detrás del aumento de la actividad física en los ratones con especies bacterianas en su microbiota asociadas a un mayor ejercicio físico. Los resultados revelaron que algunas de estas bacterias, como Eubacterium rectale y Coprococcus eutactus, producen unos metabolitos conocidos como amidas de ácidos grasos (FAAs, por sus siglas en inglés), que pueden estimular los receptores CB1. Estos receptores se encuentran ubicados en las terminaciones nerviosas del intestino y su estimulación provoca, en última instancia, un aumento en los niveles de dopamina durante el ejercicio en el cuerpo estriado del cerebro.

El cuerpo estriado es una región cerebral relacionada con el sistema de recompensa y la motivación. Según explican los autores en el trabajo, un aumento en los niveles de dopamina en esta región durante la actividad física podría promover el deseo por realizar ejercicio físico.

“Esta vía de motivación intestino-cerebro podría haber evolucionado para conectar la disponibilidad de nutrientes y el estado de las poblaciones bacterianas intestinales con la preparación para comenzar actividades físicas prolongadas”, explica el Dr. J. Nicholas Bentley, autor del estudio y profesor de Biología en la Universidad de Pennsylvania.

Los resultados de este estudio suponen una mejora en la comprensión de los mecanismos moleculares que vinculan el microbioma y, por consiguiente, la dieta, con la motivación para realizar actividades físicas en mamíferos. Futuras investigaciones servirán para determinar si este mecanismo está presente en humanos, de cara a elaborar estrategias que potencien la motivación por el ejercicio en base a la microbiota intestinal.

“Si pudiésemos confirmar la presencia de una vía similar en humanos, podría servir como vía para potenciar los niveles de ejercicio en las personas y mejorar la salud pública en general”, explica el Dr. Christoph Thaiss, autor del estudio y profesor de Microbiología en la Universidad de Pennsylvania.

Artículo original: Dohnalová L, et al. A microbiome-dependent gut-brain pathway regulates motivation for exercise. Nature. 2022 Dec;612(7941):739-747. doi: 10.1038/s41586-022-05525-z.

Fuente: Gut Microbes Can Boost the Motivation to Exercise, Penn Medicine Study Finds. Penn Medicine News. https://www.pennmedicine.org/news/news-releases/2022/december/gut-microbes-can-boost-the-motivation-to-exercise

 

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