Quienes hacen ejercicio a diario, no sólo mejoran su salud física y mental, sino que transmiten a sus nietos un plus heredado en aprendizaje y memoria, mediado probablemente por pequeños ARNs (microARNs) involucrados en procesos como el desarrollo de la estructura cerebral, la diferenciación celular y la función sináptica. Así lo hemos demostrado en nuestro último estudio, difundido por Journal of Neuroscience, que aborda la herencia transgeneracional en ratones, de los beneficios sobre la cognición asociados al ejercicio físico moderado.
Los roedores utilizados en este estudio se ejercitaron en una cinta de correr. Seguimos y evaluamos su descendencia con pruebas cognitivas y de reconocimiento de objetos hasta los nietos (F2). En investigaciones previas analizamos el impacto del ejercicio físico en los ratones que lo practican (generación F0) y en sus hijos, que no hicieron ejercicio (F1 sedentaria), para ver si heredaban las ventajas adquiridas por sus padres.
Ahora hemos examinado si las mejoras cognitivas observadas en los hijos (F1) por el ejercicio de los padres alcanzan a los nietos (F2). Para ello, la generación F0, compuesta por ratones macho, se sometió a un protocolo de ejercicio físico, mientras sus hijos (F1) y nietos (F2) permanecían sedentarios.
Posteriormente comparamos las capacidades cognitivas de los ratones sedentarios descendientes de abuelos ejercitados con ratones cuyos abuelos fueron también sedentarios. Utilizamos pruebas de comportamiento para medir la memoria y el aprendizaje; en particular, la capacidad de distinguir entre objetos conocidos y nuevos.
Los resultados muestran que los nietos de ratones que habían realizado ejercicio (F2RUN) superan a los nietos de los ratones sedentarios (F2SED) en las pruebas cognitivas, y además demostraban una mejor capacidad para reconocer y recordar objetos nuevos después de 24 horas. Esto sugiere una mejora en las funciones cognitivas en la segunda generación sedentaria descendiente de ratones ejercitados (F2RUN) frente a los descendientes de abuelos no ejercitados.
Mecanismos epigenéticos similares en humanos
Utilizamos múltiples criterios para evaluar el rendimiento cognitivo, incluidos el uso de un índice de discriminación (ID) y comparaciones dentro del grupo a lo largo del tiempo. Los ratones F2RUN, cuyos abuelos hicieron ejercicio, mostraron un ID significativamente más alto en las pruebas de memoria a largo plazo que los F2SED (abuelos sedentarios), lo que se traduce en una mayor capacidad para distinguir entre objetos nuevos (a los que prestaban mayor atención) y otros ya conocidos.
Además de pruebas de reconocimiento de objetos, el estudio evaluó la memoria espacial. Nuevamente, los ratones F2RUN, cuyos abuelos fueron físicamente activos, superaron a sus congéneres F2SED descendientes de abuelos y padres sedentarios, que no parecían detectar cambios en su entorno, indicando una memoria espacial más débil.
Además, se investigó la neurogénesis hipocampal adulta, un proceso que responde al ejercicio físico y se asocia íntimamente con la función cognitiva. Sorprendentemente, no se encontraron diferencias entre los grupos F2RUN y F2SED en los marcadores de neurogénesis en el hipocampo, como el número de células madre neuronales, tasas de proliferación o número de neuronas inmaduras.
Esto contrasta con los hallazgos previos en la generación F1, donde sí se observó aumento de neurogénesis, lo que indica que los beneficios cognitivos inducidos por el ejercicio pueden desvanecerse en las siguientes generaciones sin actividad física continua.
Finalmente, se exploraron los posibles mecanismos de los efectos transgeneracionales, mediante secuenciación de microARN en el tejido hipocampal de la generación F2. Se identificaron 35 microARNs expresados de manera diferente en los grupos F2RUN (con abuelos activos) y F2SED (con abuelos sedentarios).
Algunos de estos microARNs se involucran en el desarrollo de la estructura cerebral, la diferenciación celular y la función sináptica. Lo que sugiere un mecanismo epigenético para las mejoras cognitivas observadas, en el que ciertos microARNs desempeñarían un papel crucial en la herencia de los beneficios.
Dos de los microARNs identificados (microARN-144 y microARN-298) destacaron por su correlación con el rendimiento cognitivo. Aunque su función en la cognición mejorada por el ejercicio no se comprende completamente, son objetivos prometedores para futuras investigaciones.
La herencia transgeneracional es un fenómeno que generalmente se asocia con resultados adversos, como el estrés. Pero nuestros resultados sugirieren que el ejercicio físico moderado practicado por una generación puede transmitir beneficios cognitivos a las siguientes generaciones.
Aunque el estudio se ha llevado a cabo en ratones, los mecanismos epigenéticos de la transmisión de los efectos beneficiosos del ejercicio físico entre generaciones son esencialmente los mismos en humanos.
Esto tiene implicaciones importantes para comprender la herencia de los rasgos cognitivos y desarrollar políticas de salud basadas en evidencia científica para mejorar la salud cognitiva a lo largo de las generaciones.