Células musculares satélites

Una reserva muscular a atenderse desde edades tempranas

Jorge Roig (septiembre 2017)

En los últimos años se ha puesto una muy especial atención al tejido muscular por su protagonismo central frente a aspectos como el envejecimiento, los mecanismos de defensa frente a agentes estresores, la longevidad, la calidad de vida y muchos otros más. Unido a estos descubrimientos, se ha ido desarrollando una importante línea de investigación respecto a las denominadas células satélites (CS), un grupo de fibras localizadas junto a las fibras musculares (FM) preexistentes que muestran un rol central por las variadas funciones que se les van descubriendo.

Para comenzar, digamos que las CS son células madres adultas responsables de la regeneración del músculo esquelético. Ellas se localizan en verdaderos nichos, los que no solo las contienen sino también abarcan factores de crecimiento y citoquinas que garantizan su mantenimiento y propiedades. Es decir, y como sostienen Jasper y Kennedy, son verdaderos factores tróficos que sostienen a las CS (Jasper H & Kennedy BK, Niche science: the aging stem cell. Cell Cycle 11, 2012 ).

Un dato de interés es que las CS no solo reparan tejido muscular dañado, también se incluyen dentro del pool presente aumentando de esta manera el número de FM. Pero además ellas se auto-renuevan, todo lo cual no solo garantiza el número de las preexistentes sino también el propio.

A nivel del tejido muscular, las CS se activan frente a situaciones como lo son la lesión y el estrés (Yin H, et al Satellite cells and the muscle stem cell niche. Physiol Rev 93, 2013), lo cual acontece claramente en situaciones de ejercicio, independientemente de la característica de este, pero en línea con el volumen del mismo.

Un dato de interés central en el territorio de las patologías, es que hay evidencia que el envejecimiento muestra alteraciones cuantitativas y funcionales en las CS, observándose en esta fase de la vida a las mismas con modificaciones en sus propiedades intrínsecas. Pero interesantemente como se verá, ellas presentan un gran potencial para rejuvenecer y aumentar su capacidad regenerativa cuando se exponen a un ambiente que lo posibilite, tal como bien puede serlo en entrenamiento de la musculatura. Sin embargo, en la ausencia de estímulos adecuados a nivel del tejido muscular, las células satelitales envejecidas tienden a diferenciarse en tipos celulares distintos, adoptando fenotipos adipogénicos y fibrogénicos (Brack AS, et al. Increased Wnt signaling during aging alters muscle stem cell fate and increases fibrosis. Science 317, 2007). De esta manera, el envejecimiento conduce, inexorablemente, a un deterioro progresivo de la estructura y función del tejido muscular, manifestándose con una capacidad regenerativa deteriorada, tanto en situaciones de rendimiento como después de una lesión.

La evolución en el estudio de las CS musculares ha aportado conocimientos que ayudan a comprender no solo cómo actúan, sino también cómo se puede actuar sobre ellas con fines terapéuticos o de rendimiento. Para iniciar, se sabe que tanto el crecimiento como la reparación de las FM, como se dijo, depende de este grupo de CS específicas, localizadas debajo de la lámina basal de las miofibras maduras preexistentes. Interesantemente, estas se activan por lesión de las FM maduras y también por aquellas enfermedades que afectan su normal desenvolvimiento estructural y funcional. Así, estas CS comienzan a proliferar y posteriormente salen del ciclo celular, se diferencian y se fusionan para formar nuevas fibras o reparar las dañadas, o se auto-renuevan para reponer y mantener ese nicho de CS.

En estudios de Taylor-Jones y colegas (Taylor-Jones JM, et al, Activation of an adipogenic program in adult myoblasts with age. Mech Ageing Dev 123, 2002) y también de Brack y su equipo (Brack AS, et al. Increased Wnt signaling during aging alters muscle stem cell fate and increases fibrosis. Science 317, 2007), se dio evidencia que las CS envejecidas muestran una tendencia a diferenciarse a fibroblastos y adipocitos como antes se dijo, siendo además más propensos a sufrir envejecimiento y apoptosis que las CS jóvenes.

Entre los descubrimientos que merecen una especial atención, está el hecho de que la pérdida de tejido muscular por envejecimiento conduce al agotamiento de las CS, lo que está asociado, según refiere Aguennouz, a la continua demanda de células miogénicas reparadoras (Aguennouz M, et al. Telomere shortening is associated to TRF1 and PARP1 overexpression in Duchenne muscular dystrophy. Neurobiol Aging 2011). Pero lo relevante acá, es que el ejercicio es compatible con un aumento de las CS, incluso en la vejez, momento en el que se produce ese descenso drástico en la cantidad de estas, especialmente en los músculos de las extremidades (Leiter JR, et al. Exercise-induced muscle growth is muscle-specific and age-dependent. Muscle Nerve 2011)

Quizás uno de los hallazgos que merecen tener un espacio especial en la consideración de las Cs, sea el de Arentson-Lantz y colaboradores. Estos investigadores observaron que luego de un reposo de 2 semanas, se indujo una atrofia músculo-esquelética, efecto este que se vio exacerbado con el aumento de la edad. De destacar es que el efecto de 14 días de reposo en cama también afectó el pool de células satelitales junto a la atrofia fibrilar en adultos de mediana edad. Los autores también comprobaron una disminución de la isoforma de cadena pesada de la miosina (MiHC), lo que se asoció a la disminución de las fibras tipo 2 y todo esto a su vez asociado a la reducción del área de la sección transversal (CSA) (Arentson-Lantz EJ ET AL, Fourteen days of bed rest induces a decline in satellite cell content and robust atrophy of skeletal muscle fibers in middle-aged adults, American Physiological Society 2016).

En función a lo visto hasta acá, reparar en este modelo diferenciado de célula “anidada” junto a las FM preexistentes parece ser una cuestión particular a considerar desde las etapas iniciales, de control en el tránsito obligado por la edad adulta y de muy especial consideración en la vejez. Porque mantener su estatus es garantizar que existan mecanismos reparadores de fibras dañadas, pero también sostener un volumen muscular que garantice aptitud funcional de la masa muscular, especialmente de las extremidades. Y además, en las etapas finales de la vida, la estimulación de las Cs, como se dijo, es actuar como un mecanismo de rejuvenecimiento muscular que bien puede asegurar no solo una mejor calidad de vida, también favorecer la longevidad al lograr invertir o enlentecer el esperable proceso de deterioro propio de la vejez.