El ejercicio retrasa el envejecimiento cerebral a través del diálogo músculo-cerebro
Pourteymour S, Majhi RK, Norheim FA, Drevon CA. Exercise Delays Brain Ageing Through Muscle-Brain Crosstalk. Cell Prolif. 2025 Jul;58(7):e70026. doi: 10.1111/cpr.70026.
- Introducción: Ejercicio y cerebro
El envejecimiento cerebral se asocia con un deterioro cognitivo progresivo, mayor riesgo de demencia y cambios estructurales en el cerebro, como la atrofia de la materia gris y la reducción del volumen hipocampal. A nivel mundial, más de 47 millones de personas viven con enfermedades relacionadas con la demencia, cifra que podría triplicarse para 2050. Aunque parte del deterioro es inevitable, cerca del 30 % de los casos de Alzheimer podrían prevenirse mediante la modificación de factores de riesgo como la hipertensión, la obesidad, la diabetes y la inactividad física.
La evidencia muestra que el ejercicio no solo mejora la salud cardiovascular y metabólica, sino también la cerebral. Las personas físicamente activas presentan menor riesgo de demencia, mayor volumen de materia gris y blanca, y mejor función cognitiva. En modelos animales, el ejercicio aumenta la neurogénesis en regiones clave como el hipocampo, el hipotálamo y las zonas subventriculares, todas vinculadas a la memoria y el aprendizaje. En humanos, el ejercicio regular reduce la pérdida de tejido cerebral y preserva las funciones cognitivas con la edad. Por tanto, comprender los mecanismos que explican cómo el ejercicio influye sobre el cerebro es esencial para diseñar estrategias preventivas y terapéuticas frente al envejecimiento cerebral.
- Mecanismos potenciales: el músculo como órgano endocrino
Durante las últimas décadas se ha descubierto que el músculo esquelético actúa como un órgano endocrino capaz de comunicarse con otros tejidos, incluido el cerebro, mediante la liberación de mioquinas, metabolitos (como el lactato) y vesículas extracelulares. Estos mensajeros, denominados exerquinas, se liberan en respuesta al ejercicio y ejercen efectos locales (autocrinos/paracrinos) o sistémicos (endocrinos). Esta comunicación músculo-cerebro modula procesos cerebrales fundamentales como el flujo sanguíneo, la neurogénesis, la inflamación, la biogénesis mitocondrial y la plasticidad sináptica, todos ellos cruciales para mantener la salud cerebral.
- Mioquinas clave en la salud cerebral
3.1. BDNF (Factor neurotrófico derivado del cerebro)
El BDNF es una de las moléculas más estudiadas por su papel en la plasticidad neuronal, el aprendizaje y la memoria. Aunque se produce principalmente en el cerebro, también se libera desde el músculo esquelético en respuesta al ejercicio, especialmente aeróbico. Tanto el ejercicio agudo como el entrenamiento prolongado aumentan los niveles séricos de BDNF, correlacionándose con mejoras cognitivas y aumento del volumen hipocampal. En modelos animales, el BDNF puede atravesar la barrera hematoencefálica (BHE), aunque los mecanismos exactos aún se investigan. Además, el BDNF se relaciona con la función cardíaca, disminuyendo con la edad y en enfermedades como la insuficiencia cardíaca, lo que refuerza su papel en el eje corazón-cerebro.
3.2. CSF1 (Factor estimulante de colonias de macrófagos)
El CSF1 es una mioquina secretada tanto en respuesta aguda como crónica al ejercicio. Aumenta en el plasma y en el medio de cultivo de miocitos tras la contracción muscular. Regula la densidad y distribución de la microglía —las células inmunes del sistema nervioso central—, contribuyendo a la homeostasis y a la respuesta frente al daño cerebral. Por tanto, CSF1 podría mediar parte de los efectos neuroprotectores del ejercicio.
3.3. VEGF (Factor de crecimiento endotelial vascular)
El VEGF, responsable de la angiogénesis, se eleva transitoriamente tras el ejercicio aeróbico. La mayor parte del VEGF cerebral proviene de tejidos periféricos y puede atravesar la BHE. Su aumento estimula la formación de nuevos vasos y la neurogénesis hipocampal, siendo un componente esencial del diálogo músculo-cerebro.
3.4. IL-6 (Interleucina-6)
La IL-6 se eleva de manera aguda durante el ejercicio, pero no de forma sostenida tras programas prolongados. En exceso y en estado de reposo, niveles altos de IL-6 se asocian con inflamación crónica y alteraciones psiquiátricas como depresión o esquizofrenia. Sin embargo, la elevación transitoria inducida por el ejercicio tiene efectos beneficiosos sobre la función cerebral y la salud mental.
3.5. Cathepsina B
Esta enzima lisosomal aumenta con el ejercicio y está vinculada a la mejora de la memoria y la neurogénesis hipocampal. En ratones knockout para cathepsina B, el ejercicio no logra mejorar el aprendizaje espacial, lo que confirma su papel mediador en la comunicación músculo-cerebro.
3.6. Lactato
Durante el ejercicio intenso, el músculo libera lactato, que puede atravesar la BHE y actuar sobre receptores HCAR1 del cerebro, estimulando la expresión de VEGF y la angiogénesis. Así, el lactato no solo es un producto metabólico, sino también un mediador clave en la señalización músculo-cerebral que optimiza el suministro de oxígeno y nutrientes al sistema nervioso.
- Ejercicio y mielinización
La mielinización, proceso esencial para la transmisión eficiente del impulso nervioso, se ve favorecida por el ejercicio. La mielina depende del metabolismo del colesterol, sintetizado localmente por oligodendrocitos y astrocitos, dado que la BHE impide la entrada del colesterol periférico.
En animales, múltiples estudios demuestran que el ejercicio promueve la regeneración de la vaina de mielina, mejora la estructura de las fibras nerviosas y revierte procesos desmielinizantes. En modelos de Alzheimer, el ejercicio aumenta la memoria espacial y el volumen de fibras mielinizadas en el hipocampo.
En humanos, la actividad física regular se asocia con mayor grosor de la mielina, menor atrofia de la sustancia blanca y mejor coordinación motora. Aunque algunos ensayos no hallaron correlación directa entre ejercicio y mielinización, la variabilidad puede deberse a limitaciones metodológicas (autoinformes, escaso control de intensidad o duración).
Apolipoproteína E (ApoE), mielina y ejercicio
La ApoE, implicada en el transporte de colesterol, desempeña un papel clave en la enfermedad de Alzheimer. Existen tres isoformas (ApoE2, E3 y E4); esta última representa el mayor factor genético de riesgo para el Alzheimer, al alterar el metabolismo lipídico cerebral. En portadores de ApoE4 se ha observado una menor mielinización y acumulación de colesterol en oligodendrocitos, junto a estrés del retículo endoplásmico y neuroinflamación.
El ejercicio parece atenuar estos procesos al mantener los niveles de ApoE y mejorar la homeostasis del colesterol, favoreciendo la mielinización y la eliminación de beta-amiloide. En modelos animales, el entrenamiento aeróbico desde la mediana edad reduce la inflamación, preserva la integridad neurovascular y mejora la plasticidad sináptica.
- Efecto del ejercicio sobre la barrera hematoencefálica
La BHE regula el paso de sustancias entre la sangre y el cerebro. Su permeabilidad aumenta con la edad, lo que contribuye a la atrofia hipocampal y al deterioro cognitivo. Estudios en humanos y animales demuestran que el ejercicio mejora la estructura y función de la BHE, reforzando las uniones estrechas entre las células endoteliales y favoreciendo la eliminación de desechos neurotóxicos como el beta-amiloide.
El ejercicio también incrementa el transporte de insulina a través de la BHE, mejora la integridad de los pericitos y reduce la expresión de proteínas asociadas a la permeabilidad vascular, como caveolina-1. En modelos de Alzheimer, las vesículas extracelulares (exosomas) derivadas del ejercicio favorecen la proliferación de células endoteliales cerebrales y restauran la función de la barrera. En humanos, la combinación de ejercicio moderado y suplementación con taurina ha mostrado reducir la inflamación y mejorar la función cognitiva en mujeres mayores.
- Conclusiones
El ejercicio emerge como una herramienta poderosa para retrasar el envejecimiento cerebral, actuando a través de mecanismos sistémicos que incluyen la liberación de mioquinas, la mejora del metabolismo, la reducción de la inflamación, la neurogénesis, la angiogénesis y la preservación de la BHE. Además, interviene sobre la mielinización y el metabolismo del colesterol, procesos esenciales para mantener la integridad estructural y funcional del sistema nervioso.
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