Memoria Muscular & Nuevo Modelo de Atrofia e Hipertrofia Muscular

Recientemente (Enero 2016), Kristian Gundersen, profesor de Fisiología y Biología Celular de la Universidad de Oslo (Noruega) ha publicado un artículo muy interesante en el Journal of Experimental Biology con respecto al renombrado proceso de "memoria muscular", al punto que, basado en sus años de experiencia investigando y estudiando fibras musculares, ha llegado a proponer un nuevo modelo para el proceso de hipertrofia y atrofia muscular.

El nuevo modelo de Hipertrofia y Atrofia ideado por el Prof. Gundersen, postula que para aquellas fibras inocentes / no-entrenadas, y precediendo el proceso hipertrófico, los mionúcleos son reclutados desde las células satélites (MAPKs y Factores Reguladores Miogénicos), reduciendo temporalmente el volumen de dominio mionuclear, lo que genera una fibra más grande con muchos mionúcleos. Lo interesante, es que los resultados de sus experimentos utilizando técnicas de Live Cell Imaging y tras un proceso de atrofia muestran que el número de mionúcleos se mantiene constante. De hecho, dichas fibras pueden hipertrofiarse sin el reclutamiento de nuevos núcleos y parece ser que este re-entrenamiento es mucho más rápido que el primer proceso de entrenamiento. A este número alto y permanente de mionúcleos es lo que el Prof. Gundersen denomina "memoria muscular".

Aunque existe evidencia experimental de este nuevo modelo en animales y se ha demostrado un efecto pronunciado en la memoria muscular después del uso de esteroides anabólicos androgénicos en estudios pre-clínicos, este tipo de enfoque fisiológico-celular necesita ser validado en estudios controlados en humanos para evaluar:

- Diferentes protocolos de entrenamiento de la fuerza y con miras a la hipertrofia,
- Los mecanismos (epigéneticos, bioquímicos, regulación de señales intracelulares, etc.) a través de los cuales se manifiesta la larga duración del proceso de memoria muscular, y si realmente es tan largo como se postula en humanos,
- Relación de los procesos de adaptación fisiológica al ejercicio mediados por microRNAs y el modelo de memoria muscular de Gundersen, entre muchas otras cuestiones que nos podemos plantear como investigadores.

RESUMEN

La memoria es un proceso en el cual la información es codificada, almacenada y recuperada. En vertebrados, una vista contemporánea ha sido que solamente ocurre en el cerebro. Esta revisión describe la memoria celular en el músculo esquelético, en el cual la hipertrofia es "recordada" al punto tal que una fibra que anteriormente ha sido grande, pero que subsecuentemente pierde su masa, puede recobrar su volumen más rápido que fibras que jamás han sido entrenadas. Un nuevo modelo biológico-celular basado en la literatura, con los métodos más confiables para identificar mionúcleos, puede explicar este fenómeno. De acuerdo a este modelo, las fibras no-entrenadas reclutan mionúcleos desde las células satélite activas antes del crecimiento hipertrófico. Incluso si posteriormente son sometidas a una grave atrofia, el mayor número de mionúcleos se retiene, y los mionúcleos parecen estar protegidos contra la elevada actividad apoptótica observada durante la atrofia del tejido muscular. Las fibras que han adquirido un mayor número de mionúcleos crecen más rápido cuando son sometidas a ejercicio con sobrecarga; así, el núcleo representa una "memoria" funcionalmente importante de la fuerza previa. Esta memoria podría ser de muy larga duración en humanos, ya que los mionúcleos son estables por al menos 15 años e incluso podría llegar a ser permanente. Sin embargo, los mionúcleos son más difíciles de reclutar en la vejez, y si la memoria muscular de larga duración también existe en humanos, se debería considerar el entrenamiento de la fuerza en edades tempranas como consejo de salud pública. Además, durante el uso de esteroides los mionúcleos son reclutados y codifican una memoria muscular, al menos en roedores. Por lo tanto, debería considerarse la extensión del tiempo de exclusión para infractores por doping.

PALABRAS CLAVE: Músculo Esquelético, Memoria Muscular, Atrofia, Hipertrofia, Células Satélite, Mionúcleos, Entrenamiento de la Fuerza.

Gundersen K. Muscle memory and a new cellular model for muscle atrophy and hypertrophy. Journal of Experimental Biology (2016) 219, 235-242. doi:10.1242/jeb.124495