Un dopaje cerebral producido por nuestro propio cuerpo

La eritropoyetina, o Epo, es un agente de dopaje notorio que promueve la formación de glóbulos rojos, lo que conduce a un mejor rendimiento físico. O, al menos, eso es lo que creíamos hasta ahora.

Lo cierto es que, como factor de crecimiento, también protege y regenera las células nerviosas del cerebro. Así lo demostraron investigadores del Instituto Max Planck de Medicina Experimental en Gotinga, que descubrieron que los desafíos cognitivos desencadenan 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 las células precursoras vecinas para formar nuevas células nerviosas y haciendo que las células nerviosas se conecten entre sí de manera más efectiva.

El factor de crecimiento eritropoyetina es, entre otros, responsable de estimular la producción de glóbulos rojos. En pacientes con anemia, promueve la formación de sangre. También es una sustancia muy potente utilizada para mejorar el rendimiento ilegal en los deportes.

«La administración de Epo mejora la regeneración después de un accidente cerebrovascular, lo que reduce el daño en el cerebro. Los pacientes con trastornos de salud mental como esquizofrenia, depresión, trastorno bipolar o esclerosis múltiple que han sido tratados con Epo han demostrado una mejora significativa en el rendimiento cognitivo«, explicó Hannelore Ehrenreich del Instituto Max Planck de Medicina Experimental.

Más neuronas

Ehrenreich y su equipo utilizaron ratones para una investigación sistemática sobre qué mecanismo corporal se encuentra en la raíz del efecto de Epo en el rendimiento cerebral mejorado. Los resultados de su investigación indican que, en ratones adultos, hay 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, después de que se administra el factor de crecimiento.

Los investigadores dieron a los ratones ruedas con radios espaciados irregularmente. «Correr en estas ruedas requiere que los ratones aprendan secuencias complejas de movimiento que son particularmente difíciles para el cerebro«, explicó Ehrenreich.

Los resultados demuestran que los ratones aprenden los movimientos necesarios para las ruedas más rápidamente después del tratamiento con Epo. Los roedores también muestran una resistencia significativamente mejor.

Mayores requerimientos de oxígeno

Para los investigadores de Gotinga era importante comprender los mecanismos detrás de estos potentes efectos de Epo. Por eso, querían rastrear el significado fisiológico del sistema Epo en el cerebro.

En una serie de experimentos dirigidos, pudieron demostrar 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 una mayor producción de Epo en las células nerviosas.

«Este es un proceso que se refuerza a sí mismo: 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 células nerviosas activas correspondientes. Epo aumenta posteriormente la actividad de estos nervios células, induce la formación de nuevas células nerviosas a partir de células precursoras vecinas, y aumenta su interconexión compleja, lo que lleva a una mejora medible en el rendimiento cognitivo en humanos y ratones «, comentó Ehrenreich.