​Envejecimiento y sarcopenia. Una mirada especial a las mitocondrias en el deterioro muscular

Publicado 15 de julio de 2022, 12:29

​Envejecimiento y sarcopenia. Una mirada especial a las mitocondrias en el deterioro muscular

El envejecimiento está asociado al deterioro de los tejidos y de diferentes sistemas del organismo, proceso que tiene sus implicancias también a nivel de la masa muscular. El avance de la edad impone, entre otras afectaciones, la reducción tanto del volumen como de la función del músculo, lo que acaba en una condición definida como sarcopenia.

Observando la pérdida de la masa muscular a lo largo de la vida, el fenotipo sarcopénico muestra una reducción cuali-cuantitativa de la misma, la que se manifiesta con la reducción de un tipo fibrilar específico, una alteración en la producción y diferenciación de células satélite, un incremento en la acumulación de la grasa intramuscular y una limitación en el proceso de la síntesis proteica. Analizando las causas que generan este deterioro muscular tan perturbador, Lenk y colegas advierten que entre los factores que favorecen el desencadenamiento de la pérdida de músculo están las alteraciones en las mitocondrias, tanto en la estructura de ellas como en su función, pero también destacan el impacto de moléculas proinflamatorias, una activación de las vías proteolíticas, así como de las que favorecen la apoptosis (Lenk K, et al. Skeletal muscle wasting in cachexia and sarcopenia: molecular pathophysiology and impact of exercise training. J Cachexia Sarcopenia Muscle 2010).

Analizando a las mitocondrias en el envejecimiento, se sabe que se presenta una biogénesis mitocondrial alterada así como una ineficiencia energética mitocondrial. También hay mitofagia y proceso de fisión aumentadas, contribuyendo ello a la debilidad muscular y atrofia. El envejecimiento del músculo y su rendimiento funcional disminuido encuentran razones en el deterioro mitocondrial que acontece en el tránsito hacia la vejez. Hechos como una velocidad de marcha más lenta, signo clínico reconocido como uno de los parámetros de la sarcopenia, se correlaciona con una alterado rendimiento mitocondrial (Coen PM, et al. Skeletal muscle mitochondrial energetics are associated with maximal aerobic capacity and walking speed in older adults. J Gerontol A Biol Sci Med Sci 2013) En estas condiciones es posible observar una reducción del ADN mitocondrial (mtDNA) así como del ARN mensajero (mARN), todo lo cual además se asocia a una disminución en la producción de ATP y al consumo de oxígeno reducido ( Johnson ML, et al. Skeletal muscle aging and the mitochondrion. Trends Endocrinol Metab 2013). En esta falla mucho tiene que ver la alteración a la baja que presentan los complejos I y IV de la cadena transportadora de electrones.

Es conocido que además de las modificaciones funcionales que presentan las mitocondrias con el envejecimiento muscular, la densidad de ellas se reduce, por lo que no solo está afectado el rendimiento sino también el número de las mismas. Es oportuno destacar aquí que la disminución de la función mitocondrial resulta también de la inactividad física, siendo por ello que ejercitarse debidamente puede ser una manera de recuperar en parte esta cualidad.

El ejercicio planificado en intensidad, volumen y dosis adecuadas está considerado como la herramienta más eficaz para atenuar tanto la pérdida de la masa muscular como la fuerza (Scott D, et al. The epidemiology of sarcopenia in community living older adults: what role does lifestyle play? J Cachexia Sarcopenia Muscle 2011). Los ejercicios han mostrado diversos beneficios, entre los cuales se hayan los que estimulan las vías que participan en el recambio mitocondrial. Así por ejemplo, hay evidencia de que aquellos que activan la PGC-1α incrementan tanto el contenido de las referidas organelas como su calidad funcional al modular la fusión/fisión mitocondrial y la mitofagia (Soriano FX, et al. Evidence for a mitochondrial regulatory pathway defined by peroxisome proliferator‐activated receptor‐gamma coactivator‐1alpha, estrogen‐related receptor‐alpha, and mitofusin Diabetes 2006). En este punto, es menester aclarar también que una isoforma de la PGC-1α, la PGC-1α 4 controla el deterioro de la masa muscular a través de la inducción de IGF1. De esta manera puede afirmarse que la PGC-1α está involucrada en la biogénesis mitocondrial a través de esta isoforma, y del mantenimiento y eventual crecimiento de la masa muscular por medio de la PGC-1α 4 (Ruas JL, et al. A PGC‐1alpha isoform induced by resistance training regulates skeletal muscle hypertrophy. Cell 2012).

La acumulación de grasas a nivel muscular tiene efectos altamente perjudiciales para el rendimiento funcional de dicho tejido. Es conocido que ella se deposita ectópicamente cuando el depósito a nivel del adipocito alcanza su límite. Esto es, cuando se excede la capacidad de almacenamiento de triglicéridos en las células grasas los lípidos se ubicarán ectópicamente en el músculo esquelético, pero también lo hacen en los cardiocitos, en los hepatocitos y en las células beta pancreáticas. De esta manera, cuando se presenta la disfunción mitocondrial los ácidos grasos no podrán ser debidamente oxidados siendo el resultado su acumulación en diferentes estructuras.

Se conoce además que la acumulación de lípidos en distintos órganos y tejidos, como lo que acontece en el músculo, puede causar efectos tóxicos como resistencia a la insulina y complicaciones cardiovasculares (Unger RH, et al., Lipid homeostasis, lipotoxicity and the metabolic syndrome. Biochim Biophys Acta 2010). La incapacidad manifiesta que produce esta llamada lipotoxicidad favorece la acumulación de grasa corporal, lo que finalmente puede mostrar una condición de obesidad. En esta situación se sabe que hay un desempeño deficiente de las mitocondrias en el tejido adiposo blanco, así como una longitud de los telómeros inversamente asociada con la obesidad, lo que finalmente expresa una reducida expectativa de vida (Lee M, et al., Inverse association between adiposity and telomere length: the Fels Longitudinal Study. Am J Hum Biol 2011). Además, y tal como lo expresa Pietilainen, el contenido mitocondrial se aprecia reducido en sujetos obesos (Pietilainen KH, et al. Global transcript profiles of fat in monozygotic twins discordant for BMI: pathways behind acquired obesity. PLoS Med 2008).

Como se ha podido ver en esta apretada síntesis, una disminución en el contenido mitocondrial y en su alterada función juegan un papel importante en el envejecimiento del músculo esquelético, lo que necesariamente contribuye al desarrollo de sarcopenia, siendo su atención temprana por el ejercicio quizás la más eficaz de las propuestas terapéuticas no farmacológicas y con efectos altamente favorables sobre otros órganos y sistemas orgánicos.

Para reflexionar…