Así afecta el azúcar a la plasticidad de nuestro cerebro

El azúcar se ha convertido en una de las dianas más frecuentes de nutricionistas y expertos en salud debido a sus efectos nocivos en nuestra salud, sobre todo si procede de fuentes «adicionales», como zumos industriales, bebidas azucaradas y bollería industrial. Pero la realidad es que también necesitamos el azúcar (al menos en sus formas más elementales) para vivir, por ejemplo, aquella que procede de frutas y ciertos vegetales. Es decir, la que se encuentra naturalmente en algunos alimentos. ¿Qué tiene que ver esto con la plasticidad en el cerebro? Vamos por partes.

La plasticidad cerebral, también llamada neuroplasticidad, es el proceso de cambios estructurales o funcionales en el cerebro. Se ha definido como «la capacidad del sistema nervioso para cambiar su actividad en respuesta a estímulos intrínsecos o extrínsecos mediante la reorganización de su estructura, funciones o conexiones».

De hecho, los estudios científicos han confirmado que las conexiones neuronales pueden cambiar y fortalecerse después de una enfermedad o lesión. Cuando hacemos ejercicio físico, por ejemplo, aumentamos la resistencia del cerebro y su capacidad para adaptarse a los cambios en el cuerpo. Esto también sucede cuando ejercitamos nuestro cerebro aprendiendo e involucrándonos en una nueva actividad que requiere pensar y recordar.

Entonces llega la insulina. Mientras la glucosa se encarga de alimentar órganos y tejidos, la insulina tiene la función de regular los niveles de azúcar para que no haya tanta «dulzura» en el cuerpo. Un reciente estudio realizado por el Instituto de Neurociencia Max Planck, ha identificado un mecanismo a través del cual los factores de crecimiento similares a la insulina facilitan la plasticidad cerebral. Estas hormonas desempeñan un papel crucial no solo en la regulación del azúcar en la sangre, el metabolismo y el crecimiento, sino también en la salud, desarrollo y funcionamiento del cerebro, incluidos el aprendizaje y la memoria.

Mecanismo hormonal

Al mismo tiempo, estas hormonas pueden ingresar al cerebro a través del torrente sanguíneo. Allí se unen a los receptores activando señales que modulan el crecimiento y la actividad de las neuronas. La interrupción de esta vía de señalización está implicada en el deterioro cognitivo y en enfermedades como el Alzheimer. De acuerdo con Ryohei Yasuda, líder del estudio, publicado a inicios de agosto, «los hallazgos revelan un mecanismo en el que las hormonas y las neuronas tienen un vínculo que es fundamental para la plasticidad. La interrupción de este mecanismo afecta la plasticidad, lo que destaca su papel fundamental en el mantenimiento de la salud cognitiva».

Pero esto no es todo. En la reunión anual de la American Chemical Society, celebrada este mes, un equipo de científicos liderados por Linda Hsieh-Wilson de la Universidad Tecnológica de California, ha analizado las moléculas de azúcar en el cerebro y cómo podrían afectar el aprendizaje y la memoria. El equipo de Hsieh-Wilson descubrió que los azúcares comunes, como los que se encuentran en las frutas, los dulces o los pasteles, pueden unirse y formar cadenas de azúcares complejos.

Cuando estos azúcares complejos se unen a otras estructuras químicas, se denominan glicosaminoglicanos (GAG), que tienen muchos usos dentro del cuerpo. Estos incluyen funciones como el crecimiento celular, la anticoagulación y la reparación de heridas. Hsieh-Wilson quería ver cómo actuaban las estructuras GAG en el cerebro. Para hacer esto, eliminaron un gen específico, el Chst11, que es importante para procesar GAG. La eliminación del gen cambió los tipos de conexiones sinápticas entre las neuronas. El resultado de esto fue que los ratones no pudieron reconocer a otros de su grupo, lo que sugiere que estas estructuras afectan la memoria social.

Los resultados se produjeron en ratones jóvenes y adultos, lo que sugiere que es posible manipular o fortalecer ciertas conexiones sinápticas en el cerebro. Los investigadores sugieren que este conocimiento podría hacer posible volver a cablear o fortalecer las conexiones cerebrales durante la adolescencia y la edad adulta. Los investigadores señalan que esperan usar esta información en el futuro para restaurar o mejorar las funciones de memoria en el cerebro.

Pero la eliminación del gen también tuvo otra otras consecuencias. Por ejemplo, se formaron defectos en las redes perineuronales de los ratones aunque el número de estas redes aumentó, lo que provocó cambios en las conexiones sinápticas entre las neuronas. El hecho de que esto se observara tanto en adultos como en ejemplares jóvenes, indica que las redes son mucho más dinámicas de lo que se pensaba y que podrían desempeñar un papel en todas las edades. «Ese resultado sugiere que puede ser posible manipular estas redes durante la adolescencia o la edad adulta para volver a cablear o fortalecer potencialmente ciertas conexiones sinápticas», dijo el profesor Hsieh-Wilson.

Los experimentos de los científicos de CalTech muestran también que las estructuras antes mencionadas, los glicosaminoglicanos, podrían afectar a la regeneración de los axones (básicamente una prolongación de la neurona, que está recubierta de mielina, una sustancia que está muy reducida en pacientes con Alzheimer), o la capacidad de las neuronas para reconstruirse tras una lesión.

Hay que señalar que esto no significa que el consumo de azúcar esté vinculado a la salud mental o pueda ayudar a prevenir enfermedades neurodegenerativas, simplemente que hay algunos tipos de azúcar que, combinados con otras moléculas, permiten ciertos procesos que resultan fundamentales para el cerebro.