​El rol de la miostatina en las enfermedades metabólicas

Un doble impacto pro diabético y catabólico controlable por entrenamiento de la fuerza

Las personas que tienen enfermedades como la diabetes tipo 1 (DBT1) lamentablemente podrán desarrollar complicaciones a largo plazo como la insuficiencia renal, enfermedad cardiovascular, diferentes grados de neuropatías y también retinopatía que acabará en ceguera. Ante semejante proyección, el tejido muscular ha pasado casi desapercibido, pero considerando que es el órgano metabólico más grande del cuerpo, su deterioro impactará definitivamente en la sensibilidad a la insulina, la regulación de glucosa y lípidos, así como también en la tasa metabólica basal. Siendo así, muchas co-morbilidades vinculadas a la DBT se potenciarán junto a lo que la propia enfermedad genera, y en todas estas adversidades orgánicas, la salud muscular mostrará su deterioro entrando en diferentes grados de enfermedad.

Relativamente a lo anterior, la definida como miopatía diabética se aprecia a nivel muscular con alteraciones en su estructura y función, observándose afectado tanto el crecimiento del referido tejido como la fuerza (Fricke O, et al. The influence of auxology and long-term glycemic control on muscle function in children and adolescents with type 1 diabetes mellitus. J Musculoskelet Neuronal Interact. 2008). Pero también, y tal como lo señala Gordon y su equipo, estará deprimida su capacidad metabólica (Gordon CS, Serino AS, Krause MP, Campbell JE, Cafarelli E, Adegoke OA, Hawke TJ, Riddell MC. Impaired growth and force production in skeletal muscles of young partially pancreatectomized rats: a model of adolescent type 1 diabetic myopathy? PLoS One. 2010).

De acuerdo a lo anterior, y dado que por ello el músculo no responde metabólicamente en forma satisfactoria, la producción de especies reactivas de oxígeno (ROS) se potencia causando daños en las estructuras celulares con el consiguiente deterioro funcional. En este punto, resulta de sumo interés conocer que las fibras rápidas se muestran atrofiadas, estando afectadas no solo en su tamaño sino también en el número, algo sobre lo que fue suficientemente expuesto por Krause y colegas (Krause MP, et al Diabetic myopathy differs between Ins2Akita+/- and streptozotocin-induced Type 1 diabetic models. J Appl Physiol (1985) 2009).De destacar es que debido a la capacidad reducida del músculo para acceder a la glucosa por la deficiencia insulínica, se observa allí un depósito excesivo de lípidos intramusculares, que acabará generando lo que se conoce como lipotoxicidad y con ello una incapacidad de utilización mitocondrial de los ácidos grasos. Esto acontece debido a que los triglicéridos acumulados inhiben en esta condición a la CPT1, la que regula el ingreso de las grasas a la mitocondria (van Herpen NA, Schrauwen-Hinderling VB. Lipid accumulation in non-adipose tissue and lipotoxicity. Physiol Behav. 2008).

Junto con las alteraciones metabólicas mencionadas, merece tenerse muy presente la afectación que existe en una proteína sintetizada por el propio músculo y que tiene por función controlar el crecimiento del referido tejido, la miostatina (MIO). Como se sabe, ella regula a la baja el aumento de la masa muscular, representando un freno a la acción de su antagónica funcional, la folistatina (FO). Al respecto, hay suficiente evidencia en que los portadores de ambos tipos de DBT presentan MIO elevada, con lo que el tejido muscular estará necesariamente deficitario y limitado también en su función reguladora de la glucemia (Wang F, Liao Y, Li X, Ren C, Cheng C, Ren Y. Increased circulating myostatin in patients with type 2 diabetes mellitus. J Huazhong Univ Sci Technolog Med Sci. 2012). Y a esta información bien vale agregar la de Hittel y colegas, quienes documentan este aumento de MIO en poblaciones de personas con obesidad (Hittel DS, Berggren JR, Shearer J, Boyle K, Houmard JA. Increased secretion and expression of myostatin in skeletal muscle from extremely obese women. Diabetes. 2009). Lo anterior puede ayudar a comprender y justificar, al menos en parte, por qué las personas obesas son sarco-dinapénicas y con alta propensión a la resistencia a la insulina o DBT.

Un aporte de interés sobre la MIO y su vínculo con la hormona pancreática lo hacen Guo y colaboradores, quienes informaron que la inhibición o la reducción de la MIO mejora la sensibilidad a la insulina (Guo T, Jou W, Chanturiya T, Portas J, Gavrilova O, McPherron AC. Myostatin inhibition in muscle, but not adipose tissue, decreases fat mass and improves insulin sensitivity. PLoS One. 2009). Lo anterior sin dudas que puede tener el doble impacto favorable al mejorar la captación de glucosa por el músculo, pero además sobre la síntesis proteica muscular que también depende de la insulina, ayudando así tanto el crecimiento como el control de su deterioro.

Comprender el rol de la MIO en el dominio de la glucemia a nivel muscular es de enorme importancia, especialmente porque hay evidencia de que su inhibición incrementa el número de GLUT 4, lo que potencia la captación de glucosa sanguínea, tal como lo refieren Cleasby y su equipo (Cleasby ME, et al. Local overexpression of the myostatin propeptide increases glucose transporter expression and enhances skeletal muscle glucose disposal. Am J Physiol Endocrinol Metab. 2014). De esta manera, y más allá de la insulina, la MIO acciona en forma conjunta o individual con la hormona pancreática en el control glucémico. Está claro la necesidad imperiosa de que tanto la MIO como la FO estén interactuando, por lo que en verdad no se trata de limitar a una y potenciar a la otra sino de facilitar el propio ajuste biológico a través de una intervención de tipo fisiológica, como lo es el ejercicio por ejemplo.

En lo que hace a la acción de la MIO sobre el músculo, hay buena evidencia que esta la concreta frenando el crecimiento muscular accionando inhibitoriamente sobre el factor de crecimiento insulínico tipo 1 (IGF-1), así como sobre la vía Akt-mTOR. Al mismo tiempo incrementa la actividad del sistema ubiquitin-proteasoma, con lo que fomenta la degradación proteica, pero además promueve la inhibición de la replicación y translocación de las células satélite. De esta manera, dicha proteína no solo tiene un efecto antianabólico sino también catabólico.

Un papel opuesto lo desempeña el IGF-1, que es central en la función del crecimiento muscular. EL IGF-1 activa muchas proteínas de señalización que afectan positivamente la síntesis proteica. Aquí es de sumo interés conocer que el entrenamiento de fuerza estimula la producción de IGF-1 así como la vía de la Akt/mTOR, algo potenciado cuando además se consumen suplementos de proteínas posterior a este tipo de entrenamientos. Y no menos relevante es que la FO se estimula también bajo este modelo de ejercicio, lo que en conjunto acaba por frenar la acción antianabólica y catabólica de la MIO.

Al análisis de lo expuesto, las evidencias parecen indicar que el entrenamiento de la fuerza en las patologías del foro metabólico como la diabetes y la obesidad más que mostrarse como una alternativa es el recurso ineludible. Es de esperar, mientras tanto, que quienes se esfuerzan en desmerecer esta tan preciada capacidad muscular alcancen a comprender que las personas están bastante por delante de sus inconsistencias en el mensaje prohibitivo.