Mecanismos moleculares de la sarcopenia

Mecanismos moleculares de la sarcopenia

Otro golpe fuerte de la Ciencia directo al conocimiento de los que no entienden

Jorge Roig (septiembre 2017)

La importancia del tejido muscular está siendo cada vez más destacada dado el protagonismo que tiene en la salud. De hecho, el estudio más relevante sobre la masa muscular se ha centrado en los últimos años en la comprensión de cómo se sostiene ella a partir del estudio de las proteínas que la conforman y, especialmente, de qué manera es posible mantener su proteostasis, esto es, el equilibrio entre los procesos de síntesis y degradación proteica. Está claro el objetivo más importante, sostenerla en el tiempo evitando su pérdida.

Como bien se conoce, hay un turnover diario de proteínas de suerte que las que se pierden por diferentes causas, son repuestas (si se las ingiere y/o el sistema de síntesis funciona debidamente), de manera que no se entre en un desequilibrio negativo y por ello aconteciendo un catabolismo que supere a la síntesis de las mismas. Si lo anterior pasara, la pérdida de tejido sería inevitable y el destino final será la sarcopenia.

Relativamente a esto último, es necesario comprender que la síntesis suficiente de proteínas no pasa tan solo por la ingesta de este macronutriente en la dieta diaria, sino también por la señalización de las correspondientes moléculas anabólicas. Así, al ingerir proteínas en la dieta hay una liberación de insulina, hormona anabólica que estimula la hipertrofia muscular al favorecer también la secreción de IGF-1, el que a su vez señaliza la vía PI3K-Akt-mTOR. Junto a esto, y de gran importancia, además se estimula la proliferación de células satélites, al tiempo que suprime la degradación de las mismas (Cassano M, et al. Cellular mechanisms and local progenitor activation to regulate skeletal muscle mass. J Muscle Res Cell Motil. 2009). Y aquí, la supresión de la degradación es de enorme consideración por lo que posteriormente se verá.

Buscar las causas de la sarcopenia conduce a la consideración de varios aspectos a tener en cuenta, algunos de los cuales se expresan seguidamente. Por ejemplo, hay suficiente evidencia que el envejecimiento se asocia a la activación de una familia de proteínas de función catabólica, las calpaínas. Estas tienen capacidad para escindir las proteínas miofibrilares y de esa manera destruir sarcómeros. De hecho se conoce que en situaciones de ayuno y/o falta de energía, ellas se activan. Al presente hay un fuerte apoyo a que la degradación proteica presente en las personas de edad avanzada tiene su centro, especialmente, en la acción de las calpaínas, tal como lo describe McMullen y su equipo de investigación (McMullen CA, et al. Age-related changes of cell death pathways in rat extraocular muscle. Exp Gerontol. 2009)

También el papel que tienen las células satélites en la salud muscular está siendo bastante estudiado en los últimos años. Ello porque hay evidencia que con el envejecimiento su número se reduce debido, probablemente, a una menor capacidad regenerativa de las mismas (Garcia-Prat L, et al. Functional dysregulation of stem cells during aging: a focus on skeletal muscle stem cells. FEBS J. 2013).

Otra condición que se valora en su acción negativa sobre la fibra muscular, es la que refiere a las conocidas especies reactivas de oxígeno o ROS. Estas son normalmente producidas por diferentes enzimas, pero además, son el subproducto de la fosforilación oxidativa mitocondrial. En estado de normalidad, existe un control sobre la formación de estos ROS de manera de mantener a la célula en equilibrio gracias a varias enzimas antioxidantes. Pero estas se reducen con el avance de la edad, lo que acaba por romper la homeostasis. Llegado a este desequilibrio, propio del envejecimiento, se observa allí una alteración en la función mitocondrial, generando un impacto altamente negativo sobre las reacciones que acontecen en dicha organela.

A pesar de conocerse que otras modificaciones locales también potencian los trastornos (inflamación crónica de bajo grado con elevadas cantidad de FNT e IL-6, por ejemplo), es muy importante señalar ahora lo que se da como de gran valor en cuanto a intervenciones cuando de situación de sarcopenia se trata.

Entre las ejercitaciones capaces de generar cambios deseables en la fibra muscular, el entrenamiento de fuerza asociado a la ingesta de proteínas se ha documentado como un excelente recurso para mejorar tanto la masa muscular como la fuerza en sujetos sarcopénicos (Martone AM, et al. Treating sarcopenia in older and oldest old. Curr Pharm Des. 2015). En este aspecto, se acepta que esta modalidad de ejercicio logra las mejoras aumentando el área transversal de la fibra, incrementando la síntesis proteica a partir de la fuerte activación de la mTOR (Moore DR, et al. Resistance exercise enhances mTOR and MAPK signalling in human muscle over that seen at rest after bolus protein ingestion. Acta Physiol. 2011), así como el número de miofibrillas. Y no menos importante también,, es que se demostró que la fuerza induce IGF-1 y reprime la miostatina, todo lo cual conduce a la hipertrofia muscular. (Ruas JL, et al. A PGC-1a isoform induced by resistance training regulates skeletal muscle hypertrophy. Cell. 2012).

Sobre esto último, varios trabajos de investigación en los últimos años se han expresado al respecto, muy especialmente entre los resultados que se observan cuando se asocia entrenamiento de fuerza e ingesta proteica en los adultos mayores. En este sentido, Martone y su equipo de trabajo (Martone AM, et al. Treating sarcopenia in older and oldest ol d. Curr Pharm Des. 2015) y también (Borst SE. Interventions for sarcopenia and muscle weakness in older people. Age Ageing. 2004), dieron evidencia que el entrenamiento de fuerza en combinación con una intervención nutricional proteica mejoraron significativamente la masa muscular y la fuerza en las personas mayores. Y en cuanto a cómo ello acontecía, Moore y colegas afirman que el entrenamiento de fuerza mejora la masa muscular y la capacidad de realizar fuerza, aumentando el área transversal de la fibra así como la síntesis de proteínas, lo que acontece mediante la activación de la vía mTOR (Moore DR, et al. Resistance exercise enhances mTOR and MAPK signalling in human muscle over that seen at rest after bolus protein ingestion. Acta Physiol. 2011). En línea con estos descubrimientos, también Atherton brinda un aporte sustancioso al documentar que el este tipo de ejercitaciones mejoran la masa muscular y la fuerza incrementando el área transversal de la fibra, asociándose a esto una acrecentada síntesis de proteínas mediante la activación de la vía mTOR (Atherton PJ, Smith K. Muscle protein synthesis in response to nutrition and exercise. J Physiol. 2012)

Conocer cuál es la respuesta ante la estimulación de la mTOR, y cuál es la que se produce por activación de la AMPK frente a tipos bien definido de ejercicios, es la guía que genera la toma de decisiones a la hora de elegir actividades frente a la sarcopenia y/o ante lo que es mejor ofrecer al adulto mayor. El resto es improvisación, o seguir jugando a prueba y error con quien pierde masa muscular.

Para Reflexionar…

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