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Gracias a un experimento realizado con ratones…
Científicos descubren el papel clave de la Orexina, la “Química del Ejercicio”
Se trata de una investigación adelantada en la Escuela Politécnica de Zúrich

Jaime Edward Ospina Guzmán, Editor ACCIÓN 13 Noticias
Jaime Edward Ospina Guzmán,
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Bogotá D.C., 13 de agosto de 2024. Sala de Redacción de ACCIÓN 13 Noticias. Según la Organización Mundial de la Salud, el 80% de los adolescentes y el 27% de los adultos realiza escaso ejercicio, mientras la obesidad crece a un ritmo alarmante en la población, por ello un descubrimiento realizado por científicos de la Escuela Politécnica de Zúrich, podría convertirse en una herramienta para incentivar el interés de la población en la actividad física.

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Imagen ilustrativa creada por Inteligencia Artificial. Foto crédito: https://playgroundai.com/.

En la naturaleza, la mayoría de los animales no se ejercitan deliberadamente por placer o salud; su actividad física está ligada principalmente a la supervivencia. Sin embargo, algunas especies muestran comportamientos lúdicos o de juego que contribuyen a su condición física. Los seres humanos son únicos en la medida en que muchos se ejercitan de manera deliberada, a menudo superando el instinto de conservación de energía, lo que refleja la complejidad de nuestras motivaciones y recompensas fisiológicas.

Ahora bien, científicos de la Escuela Politécnica Federal de Zúrich (Eidgenössische Technische Hochschule Zürich - ETH), podrían haber encontrado la fórmula para incentivar a ese 80% de los adolescentes y al 27% de los adultos que, según la Organización Mundial de la Salud, realiza escaso ejercicio, lo que favorece que la obesidad crezca a un ritmo alarmante en la población en esta tercera década del siglo XXI.

Se trata de la orexina, también conocida como hipocretina, un neurotransmisor producido en el cerebro, específicamente en el hipotálamo. La orexina desempeña un papel crucial en la regulación del ciclo de sueño-vigilia, la energía, el apetito y la respuesta al estrés.

Dentro de sus funciones principales la orexina interviene en:

Regulación del sueño y la vigilia: La orexina es fundamental para mantenernos despiertos y alertas. Su ausencia o disfunción está relacionada con la narcolepsia, un trastorno del sueño caracterizado por somnolencia excesiva durante el día y episodios repentinos de sueño.

Apetito y alimentación: La orexina también está implicada en la regulación del apetito. Estimula el deseo de comer, y los niveles de orexina pueden aumentar cuando el cuerpo necesita energía.

Respuesta al estrés y la motivación: La orexina puede influir en la respuesta del cuerpo al estrés y en la motivación para realizar actividades, ya que está vinculada con los sistemas de recompensa y placer del cerebro.

Por el contrario, una deficiencia de orexina ha sido asociada a condiciones relacionadas con:

Narcolepsia: Las personas con narcolepsia tipo 1 tienen una deficiencia significativa de orexina, lo que conduce a la somnolencia diurna excesiva y a episodios de cataplejía, que es una pérdida súbita del tono muscular.

Trastornos alimentarios: Aunque el papel de la orexina en estos trastornos no está completamente claro, se ha investigado su relación con la regulación del apetito y la alimentación.

En la actualidad hay un creciente interés en desarrollar tratamientos que modulen la actividad de la orexina para tratar trastornos del sueño y condiciones como la narcolepsia y el insomnio. Los antagonistas de los receptores de orexina, como el medicamento suvorexant, se utilizan para tratar el insomnio al reducir la actividad de la orexina, facilitando el sueño.

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Ahora bien, los científicos de la ETH observaron como en medio de las desalentadoras estadísticas de la OMS sobre la falta de interés de la población por ejercitarse, "a pesar de estos datos, muchas personas consiguen resistirse a las tentaciones cotidianas y realizan suficiente deporte", enfatiza el neurocientífico Profesor Dr. Denis Burdakov, catedrático del Departamento de Ciencias de la Salud y Tecnología de la ETH.

Burdakov, explica que en lo referente a la la orexina "Nuestro cerebro libera esta sustancia tanto cuando comemos como cuando hacemos ejercicio, pero no aporta una explicación del porqué elegimos un hábito en lugar del otro". Fue por esto que los investigadores de la Eidgenössische Technische Hochschule Zürich decidieron realizar un experimento en ratones.

En el experimento los ratones eran libres de elegir entre ocho opciones diferentes en pruebas con una duración de diez minutos cada una. Dentro del espacio de pruebas, había una rueda en la que podían correr y una "barra de batidos" en la que podían ingerir un batido con sabor a fresa. Como participantes del experimento, utilizaron dos grupos de ratones: uno con ratones normales y otro grupo con el sistema de orexina bloqueado.

Los investigadores notaron que aquellos ratones con un sistema de orexina intacto permanecieron el doble de tiempo en la rueda de correr, mientras que la otra mitad del grupo, cuyo sistema de orexina había sido bloqueado, permanecieron en la barra de batidos. El Profesor Burdakov, señala que "Esto significa que la función principal del sistema de la orexina no es controlar el movimiento de los ratones o la cantidad de comida que ingieren", sí mismo la sustancia "parece fundamental para tomar la decisión entre una y otra, cuando ambas opciones están disponibles".

El estudio arrojó unos resultados que aclaraban que, "con un sistema de orexina bloqueado, la decisión se decantaba claramente por el batido, y renunciaban a hacer ejercicio en favor de comer", aclaraban en dicho estudio el Profesor Burdakov.

Sin embargo, los investigadores de la universidad de Zúrich esperarán a verificar estos resultados a través de experimentos con humanos, debido a que las funciones cerebrales implicadas son prácticamente idénticas en ambas especies.

En este sentido, la investigadora y coautora del estudio la Dra. Daria Peleg-Raibstein, quien es profesora del Departamento de Ciencias y Tecnologías de la Salud de la universidad de Zúrich ha dicho que, "si comprendemos cómo arbitra el cerebro entre el consumo de alimentos y la actividad física, podremos idear estrategias eficaces para hacer frente a la obesidad y diversos trastornos metabólicos".

Los resultados de la investigación apuntan a la importancia de la orexina en la toma de decisiones relacionadas con la actividad física y la alimentación. Se sugiere que la orexina no solo está involucrada en la regulación del apetito o el ciclo de sueño-vigilia, sino que también podría ser clave en la motivación para realizar ejercicio.

El experimento ha evidenciado el comportamiento de los ratones a los que se ha bloqueado de su sistema la orexina, estos roedores se han inclinado más por la barra de batidos dejando de lado el ejercitarse, algo que sugiere que esta sustancia podría influir en cómo elegimos entre diferentes actividades, especialmente cuando ambas son atractivas. Esta posible relación entre la orexina y el deseo de hacer ejercicio y si se verifica en seres humanos esto podría se vital para el diseño de nuevas estrategias contra el sedentarismo y la obesidad lo que podría tener un impacto positivo en la salud global.

Es fascinante cómo una sustancia descubierta relativamente hace poco (hace unos 25 años), como la orexina, está demostrando ser tan crucial en áreas que afectan tanto nuestro bienestar físico como mental.

Ahora bien, a esto hay que agregar que se puede sintetizar la orexina utilizando técnicas de síntesis de péptidos, específicamente la síntesis en fase sólida (SPPS). Aunque es un proceso complejo que requiere equipos especializados y experiencia, es totalmente posible crear la orexina de manera sintética en un laboratorio. Aunque hay que señalar que la orexina, como muchas otras proteínas y péptidos, no tiene una fórmula química sencilla como las moléculas pequeñas (por ejemplo, H2O para el agua). La orexina es un neuropéptido, y su estructura está compuesta por una cadena de aminoácidos.

Existen dos tipos de orexina: La orexina A (Hipocretina-1), compuesta por 33 aminoácidos, y la orexina B (Hipocretina-2), compuesta por 28 aminoácidos.

Las secuencias de aminoácidos en estas proteínas determinan su estructura y función, pero no se pueden representar fácilmente con una fórmula química simple. Sin embargo, se puede describir la secuencia de aminoácidos específica para cada tipo de orexina, lo cual es más útil para comprender su estructura y función.

La orexina no actúa de forma aislada; está interconectada con otros neurotransmisores clave, como la dopamina, que está relacionada con el placer y la recompensa, y la serotonina, que influye en el estado de ánimo. Estas interacciones pueden afectar la motivación general para realizar actividades placenteras o gratificantes, como el ejercicio.

Investigaciones futuras podrían explorar la posibilidad de crear fármacos que modulen la actividad de la orexina para tratar no solo la narcolepsia, sino también para fomentar la actividad física en personas con trastornos del estado de ánimo o enfermedades metabólicas. Esto abre una vía potencial para el desarrollo de tratamientos innovadores que aborden la falta de ejercicio desde una perspectiva neurobiológica.

Sin embargo, el uso de intervenciones que modifiquen la actividad cerebral, como la orexina, para cambiar el comportamiento humano plantea preguntas éticas. ¿Hasta qué punto es apropiado influir en la toma de decisiones personales mediante la modulación química del cerebro? Estos son debates que probablemente surgirán a medida que la ciencia avance en esta dirección.

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Así, en resumidas cuentas y en teoría, la orexina sintética podría tener potencial como suplemento para promover la actividad física, similar a cómo se usa la creatina para mejorar el rendimiento deportivo. La idea sería que al aumentar los niveles de orexina, se podría mejorar la motivación para el ejercicio y aumentar el tiempo dedicado a la actividad física.

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Sin embargo, hay varios puntos a considerar:

Evidencia Científica:

Aunque los estudios en animales sugieren que la orexina influye en la motivación para el ejercicio, aún se necesita más investigación en humanos para confirmar estos efectos y determinar la seguridad y eficacia de la administración de orexina sintética.

Regulación y Seguridad:

La introducción de cualquier sustancia nueva, especialmente una que afecta la química cerebral, debe ser cuidadosamente regulada. La seguridad a largo plazo y los posibles efectos secundarios deben ser evaluados.

Dosis y Administración:

Determinar la dosis adecuada y la forma de administración para los seres humanos es crucial. La orexina sintética necesitaría ser administrada de una manera que maximice los beneficios mientras minimiza los riesgos.

Interacciones y Efectos Secundarios:

La orexina tiene múltiples funciones en el cuerpo, y alterar sus niveles podría tener efectos secundarios imprevistos. Además, su interacción con otros neurotransmisores y sistemas en el cerebro debe ser considerada.

Aspectos Éticos:

Modificar la química cerebral para influir en el comportamiento y el rendimiento plantea cuestiones éticas. Es importante considerar las implicaciones de usar tales sustancias fuera del contexto de un tratamiento médico.

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Imagen ilustrativa creada por Inteligencia Artificial. Foto crédito: https://playgroundai.com/.

En resumen, aunque la orexina sintética podría tener potencial como suplemento para promover la actividad física, se necesita mucha más investigación para comprender completamente sus efectos en los humanos y garantizar que su uso sea seguro y efectivo.

Con información de: https://www.rtve.es/, ChatGPT, https://es.wikipedia.org/, https://hest.ethz.ch/, https://ethz.ch/de.html.

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