Inmovilización, Desuso, Microgravedad: Contracción Muscular y Salud Ósea

Inmovilización, Desuso, Microgravedad: Contracción Muscular y Salud Ósea
Las fuerzas mecánicas aplicadas al hueso, que son críticas para la salud esquelética, provienen de dos fuentes principales: la carga gravitacional externa a través de las fuerzas de reacción del suelo y la carga interna a través de la contracción muscular. Estas fuerzas se pueden reducir significativamente con un estilo de vida más sedentario que a menudo acompaña a la edad avanzada, el reposo prolongado en cama, la lesión de la médula espinal o la exposición a la microgravedad con los vuelos espaciales.

En muchos casos, la asociación entre la atrofia muscular y la pérdida ósea puede ser correlativa emanada de factores sistémicos como glucocorticoides elevados; sin embargo, también parecen existir factores locales relacionados con la interacción tejido muscular-tejido óseo alterada que subyace a su pérdida en estos entornos. Por ejemplo, el músculo es una fuente de miocinas que pueden estimular la formación ósea y también contribuir a la pérdida ósea, mientras que el hueso secreta factores como la osteocalcina y la conexina 43 que tienen efectos directos sobre el músculo.

La definición de los mecanismos celulares y moleculares que unen el músculo y el hueso dentro del contexto del desuso es fundamental para desarrollar enfoques terapéuticos que inhiban la pérdida de masa muscular y densidad mineral ósea y, en última instancia, eviten las fracturas óseas.

Es importante destacar que tanto la osteoporosis como la sarcopenia son factores que contribuyen bien a las fracturas debido al aumento de la fragilidad ósea, el equilibrio corporal deficiente, la velocidad de marcha reducida o las caídas. Por otra parte, la sarcopenia con el envejecimiento también se asocia con un estilo de vida más sedentario y, por lo tanto, representa una forma de atrofia por desuso. Por lo tanto, la combinación de estas dos enfermedades puede presentar riesgos aditivos para las fracturas por fragilidad, incluidas las fracturas de cadera, que se asocian con discapacidad y morbilidad extensas en la población de mayor edad. De hecho, varios estudios epidemiológicos han respaldado la estrecha asociación entre la baja masa muscular y el deterioro en la salud ósea en adultos mayores.

Verschueren et al. informaron que los hombres con sarcopenia tenían una menor densidad mineral ósea y eran más propensos a padecer osteoporosis en comparación con aquellos sin sarcopenia en un estudio en europeos de mediana edad y ancianos que vivían en la comunidad. Otro estudio que incluyó 1308 hombres y 1171 mujeres mayores de 65 años mostró que la menor masa muscular se asoció significativamente con un mayor riesgo de osteoporosis, incluso después de ajustar los posibles factores de riesgo. La masa magra no solo afecta a la densidad mineral ósea en general, sino también a los parámetros óseos relacionados con la resistencia ósea. Debido a la importancia clínica de la sarcopenia y la osteoporosis, el término “osteosarcopenia” ha sido propuesto y ampliamente discutido en un artículo de revisión reciente.

Los vuelos espaciales y el reposo prolongado en cama son modelos humanos útiles para comprender los efectos de la falta de estímulos mecánicos sobre el hueso con repercusiones en el tejido muscular y óseo, a pesar de su limitada relevancia clínica en términos de caídas o fracturas. Los astronautas incluso en vuelos espaciales de corta duración, como la misión de 8 y 17 días, experimentan una marcada disminución en la fuerza y masa muscular. Además de la atrofia muscular, existe un desarrollo bien documentado de pérdida ósea durante los vuelos espaciales.

La pérdida ósea en el espacio se debe principalmente al desacoplamiento de la remodelación ósea, que refleja un aumento de la resorción ósea y una disminución de la formación ósea. El reposo en cama a largo plazo también se usa como un modelo de microgravedad para simular los cambios fisiológicos que ocurren en humanos ya que el reposo en cama puede disminuir significativamente la fuerza y masa muscular así como la masa ósea. Curiosamente, los cambios en el sistema muscular y óseo en estas condiciones se producen de tal manera que la atrofia muscular precede a la disminución de la masa ósea. Además, la pérdida muscular puede recuperarse aproximadamente seis veces más rápido que la pérdida ósea en los astronautas después de regresar a la gravedad normal. Estos datos sugieren que la disminución de las fuerzas derivadas de la contracción muscular puede conducir principalmente a la pérdida ósea con la microgravedad.

Los estudios en humanos y modelos animales indican que la pérdida de tejido muscular puede ocurrir rápidamente con el desuso o la inmovilización. Además, la atrofia muscular parece contribuir directamente a la pérdida ósea principalmente a través del aumento de la resorción ósea por los osteoclastos, aunque las disminuciones en los niveles de irisina con el desuso también pueden suprimir la osteogénesis. Estas observaciones sugieren que los enfoques terapéuticos dirigidos al sistema neuromuscular para evitar la atrofia muscular también podrían reducir la pérdida ósea en los entornos de disminución de la actividad ambulatoria con el envejecimiento, el reposo en cama o la lesión del cordón espinal

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