Los maratonianos corren con las piernas y … ¡con los astrocitos!

Para mantener la capacidad de resistencia al ejercicio prolongado, o de fondo, el músculo echa mano, además de la captación de glucosa y lactato circulantes, del glucógeno, su reservorio energético por excelencia. Catabolizado éste mediante los procesos de glucogenolisis/glucolisis hasta lactato-piruvato/ciclo de Krebs las células musculares generan las moléculas energéticas de ATP. El cerebro también almacena glucógeno pero no en las neuronas que son metabólicamente dependientes de oxígeno y glucosa, sino en los astrocitos, un tipo celular con múltiples funciones y englobado dentro de las células gliales, ¡las otras células del cerebro!. Cuando la actividad neuronal requiere más energía, el glucógeno astrocitario es degradado hasta lactato, que es transportado a las neuronas que lo metabolizan a piruvato-ciclo de Krebs, siendo por tanto una importante fuente de ATP.

Pero en concreto, ¿cuál es el papel del glucógeno cerebral durante el ejercicio? En el trabajo que sirve de base para este artículo, un grupo de investigadores japoneses (ver referencia bibliográfica debajo) ha respondido a esta pregunta mostrando, en un modelo experimental murino, que en el ejercicio físico prolongado hasta el agotamiento el músculo consume todas sus fuentes de energía disponibles (glucógeno, glucosa y lactato), pero no así el cerebro. En éste aumenta el lactato, y sus transportadores, a expensas de una disminución de glucógeno y glucosa, logrando mantener sus niveles de ATP. En otras palabras, extrapolando supondría que en ejercicios físicos prolongados, la fatiga mental es menor que la física y en referencia a, por ejemplo carreras pedestres de largas distancias (de hecho, los investigadores colocan a la rata en una cinta de correr sin posibilidad de retirada), equivaldría a que si fuera por la cabeza, no se dejaría de correr cuando el cuerpo dice ¡basta!.

Corolario: ¡querer no es poder! ¡atendamos más al cuerpo que a nuestras ganas de seguir corriendo!

O dicho con las palabras de los investigadores, el lactato derivado del glucógeno astrocitario es un sustrato energético de primer orden durante el ejercicio prolongado para las neuronas, neuroprotegiéndolas frente al agotamiento y contribuyendo a mantener la capacidad de resistencia al ejercicio. Esto último lo demuestran en su trabajo cuando al bloquear experimentalmente la glucogenolisis cerebral o los transportadores de lactato, ven, en ambos casos, que disminuye la capacidad de resistencia al ejercicio de la rata, es decir, el tiempo que tarda ésta en agotarse corriendo disminuye. Esto es, ¡no solo la actividad física influye en el cerebro, sino que también el buen "estado energético" de éste influye en la capacidad física!. A partir de aquí, surgen nuevas preguntas como ocurre siempre en ciencia. Por ejemplo, si fuésemos capaces de atenuar la disminución de glucógeno cerebral, en otras palabras, la aparición de la fatiga mental ¿estaríamos mejor preparados para actividades físicas más prolongadas?, y ya puestos ¿es esto extensible a otras actividades fisiológicas e intrínsicamente neurales como el aprendizaje y memoria? ¿ o a otras situaciones patológicas neurales como la hipoglucemia derivada de un accidente cerebrovascular? Esperamos que pueda dilucidarse pronto.

De momento, y es importante, hemos sabido que el glucógeno astrocitario mantiene los niveles de ATP neuronales durante el ejercicio físico llevado al agotamiento, y que por tanto, probablemente actúa como un mecanismo neuroprotector.

Referencia bibliográfica:
Matsui T, Omuro H, Liu Y-F, Soya M, Shima T, McEwen BS, Soya H. (2017) Astrocytic glycogen-derived lactate fuels the brain during exhaustive exercise to maintain endurance capacity. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. Early edition. doi: 10.1073/pnas.1702739114