Algunas especies de bacterias activan los nervios del intestino para fomentar el deseo de hacer ejercicio, según un estudio realizado en ratones y dirigido por investigadores de la Facultad de Medicina Perelman de la Universidad de Pensilvania (Estados Unidos), que publican en la revista Nature y que revela la vía intestinal-cerebral que explica por qué algunas bacterias potencian el ejercicio físico.

En el estudio, los investigadores descubrieron que las diferencias en el rendimiento al correr dentro de un gran grupo de ratones de laboratorio eran atribuibles en gran medida a la presencia de determinadas especies de bacterias intestinales en los animales con mayor rendimiento. Por otra parte, la microbiota se asocia también a cómo nos sentimos, pensamos y nos comportamos.

Los investigadores rastrearon este efecto hasta unas pequeñas moléculas llamadas metabolitos que producen las bacterias, metabolitos que estimulan los nervios sensoriales del intestino para aumentar la actividad en una región del cerebro que controla la motivación durante el ejercicio.

"Si podemos confirmar la presencia de una vía similar en los seres humanos, podría ofrecer una forma eficaz de aumentar los niveles de ejercicio de la gente para mejorar la salud pública en general", señala el autor principal del estudio Christoph Thaiss, profesor asistente de Microbiología en Penn Medicine.

Thaiss y sus colegas pusieron en marcha el estudio para buscar de forma generalizada los factores que determinan el rendimiento en el ejercicio. Registraron las secuencias del genoma, las especies bacterianas intestinales, los metabolitos del torrente sanguíneo y otros datos de ratones genéticamente diversos. A continuación, midieron la cantidad de carrera diaria voluntaria sobre ruedas que realizaban los animales, así como su resistencia.

Los investigadores analizaron estos datos mediante aprendizaje automático, buscando los atributos de los ratones que mejor pudieran explicar las considerables diferencias interindividuales en el rendimiento de carrera de los animales. Se sorprendieron al descubrir que la genética parecía explicar sólo una pequeña parte de estas diferencias de rendimiento, mientras que las diferencias en las poblaciones de bacterias intestinales parecían ser sustancialmente más importantes. De hecho, observaron que administrar antibióticos de amplio espectro a los ratones para eliminar sus bacterias intestinales reducía a la mitad su rendimiento en carrera.

Al final, en un proceso de años de trabajo de investigación científica en el que participaron más de una docena de laboratorios de Pennsylvania y de otros lugares, los investigadores descubrieron que dos especies bacterianas estrechamente relacionadas con un mejor rendimiento, 'Eubacterium rectale' y 'Coprococcus eutactus', producen metabolitos conocidos como amidas de ácidos grasos (AAG).

Estos últimos estimulan unos receptores llamados endocannabinoides CB1 en los nervios sensoriales incrustados en el intestino, que conectan con el cerebro a través de la médula espinal. La estimulación de estos nervios con receptores CB1 provoca un aumento de los niveles del neurotransmisor dopamina durante el ejercicio, en una región cerebral llamada estriado ventral.

El estriado es un nodo crítico en la red de recompensa y motivación del cerebro. Los investigadores concluyeron que la dopamina extra en esta región durante el ejercicio incrementa el rendimiento al reforzar el deseo de hacer ejercicio.

"Esta vía de motivación entre el intestino y el cerebro podría haber evolucionado para relacionar la disponibilidad de nutrientes y el estado de la población bacteriana intestinal con la disposición a realizar una actividad física prolongada -afirma el coautor del estudio, el doctor J. Nicholas Betley, profesor asociado de Biología en la Facultad de Artes y Ciencias de la Universidad de Pensilvania-. Esta línea de investigación podría convertirse en toda una nueva rama de la fisiología del ejercicio".

Los hallazgos abren muchas nuevas vías de investigación científica. Por ejemplo, los experimentos demostraron que los ratones con mejor rendimiento experimentaban un "subidón del corredor" más intenso -medido en este caso por una reducción de la sensibilidad al dolor-, lo que sugiere que este conocido fenómeno también está controlado, al menos en parte, por las bacterias intestinales. El equipo planea ahora nuevos estudios para confirmar la existencia de esta vía intestinal-cerebral en humanos.

Además de poder ofrecer métodos baratos, seguros y basados en la dieta para hacer correr a la gente corriente y optimizar el rendimiento de los atletas de élite, la exploración de esta vía también podría aportar métodos más sencillos para modificar la motivación y el estado de ánimo en situaciones como la adicción y la depresión, concluyen los investigadores.