Reguladores sistémicos de la regeneración del músculo esquelético en la obesidad

Reguladores sistémicos de la regeneración del músculo esquelético en la obesidad

El mantenimiento del músculo esquelético es un proceso dinámico y se somete a una reparación y regeneración constantes. Sin embargo, la capacidad regenerativa del músculo esquelético disminuye en la obesidad.

En esta revisión, los autores se centran en los cambios asociados con la obesidad en la inflamación, el metabolismo y la señalización de la insulina deteriorada, que están patológicamente desregulados y, en última instancia, resultan en una pérdida de la masa muscular y una disfunción muscular. Además, examinamos las relaciones entre el músculo esquelético, el hígado y el tejido adiposo visceral en un estado de obesidad.

Los efectos de la obesidad en la regeneración del músculo esquelético siguen siendo en gran parte desconocidos. La estimulación o preservación de la regeneración del músculo esquelético posiblemente podría permitir a estos pacientes mejorar su fuerza y actividad funcional, así como mantener la masa muscular esquelética. Estudios recientes demuestran que los ratones alimentados con una dieta alta en grasa (DFH) exhiben una masa muscular reducida en las extremidades posteriores y forman menos fibras y más pequeñas después de una lesión en el músculo esquelético. Además, existe una reducción en el número total de células satélite, que son necesarias para la regeneración del músculo esquelético. Por lo tanto, es de importancia clínica comprender cómo la obesidad afecta la regeneración muscular e identificar los mecanismos que pueden ser objeto de beneficios terapéuticos.

La masa muscular esquelética en estos pacientes no solo es esencial para la circulación, sino que también es necesaria para la utilización de la glucosa y para mantener la sensibilidad a la insulina. Varios factores afectan la masa muscular en pacientes con obesidad, incluida la función de las células satélite, la inflamación, la señalización de la insulina y los trastornos metabólicos. Además, los aumentos relacionados con la obesidad en el tejido adiposo visceral (VAT) y la acumulación de ácidos grasos en el hígado, al igual que en la enfermedad del hígado graso no alcohólico (NAFLD), están íntimamente relacionados con el mantenimiento de la masa muscular.

Satellite Cells

Ahora se sabe que la población de células satélite es heterogénea y contiene poblaciones de células miogénicas y no miogénicas. Una observación común en condiciones asociadas con una alteración de la sensibilidad a la insulina esquelético muscular es una acumulación de lípidos ectópicos dentro (intracelular ) y entre (extracelulares fibras) de músculo esquelético, que está vinculada a la reducción de sensibilidad a la insulina y la función muscular disminuida.

Inflamación

La obesidad produce una inflamación crónica del músculo esquelético de bajo grado. Se ha demostrado que el aumento de IL-6 limita la diferenciación del músculo esquelético in vitro. Por otra parte, en las afecciones inflamatorias persistentes, las acciones de IL-6 se asocian con un mayor desgaste muscular. Esta área merece una investigación adicional en relación con la obesidad. Hasta la fecha, ningún estudio ha demostrado que la inhibición de IL-6 o NF-κB, ya sea sistémicamente o en el músculo esquelético, mejore la regeneración en un modelo de obesidad. Además, no queda claro si la inflamación local del músculo esquelético, el aumento de la liberación de citoquinas del hígado o la grasa visceral, o una combinación son necesarios para la regeneración muscular dañada y la pérdida de masa muscular.

El TNF-α, otra citoquina proinflamatoria, también tiene efectos catabólicos en los músculos en el estado inflamatorio crónico. La circulación elevada de TNF-α en los modelos obesos puede causar pérdida de masa muscular, miopatías inflamatorias y resistencia a la insulina al regular la activación y secreción de otras citoquinas proinflamatorias.

En las primeras etapas de la obesidad, un aumento en estos macrófagos precede a la acumulación de células T. Las células T, a su vez, están polarizadas en células Th1 proinflamatorias que causan la inflamación de los miocitos a través de la secreción de interferón. La inhibición de la acumulación de macrófagos ectópicos en la grasa puede revertir la resistencia a la insulina y mejorar así la función muscular.

Metabolismo

La obesidad y la sobrealimentación crónica están estrechamente asociadas con el aumento del estrés oxidativo derivado de las mitocondrias. El músculo esquelético de pacientes obesos o diabéticos muestra un contenido mitocondrial disminuido asociada con el consumo excesivo de calorías y la disfunción mitocondrial no inherente.

En el contexto de la obesidad, el músculo esquelético experimenta un cambio protector para retener su capacidad funcional al convertirse en fibras musculares tipo II glucolíticas, mediadas por el factor asociado a Brg1 / Brm (Baf60c).

En contraste, muchos estudios sugieren que la hipertrofia de las fibras musculares oxidativas (tipo I) también puede promover la homeostasis metabólica. La sobreexpresión específica del músculo del receptor-delta activada por el proliferador de peroxisoma (PPAR-) promueve niveles más altos de fibras de tipo I en relación con las fibras de tipo II, un mejor rendimiento en la resistencia, el ejercicio. En general, no está claro si una fibra de tipo I o tipo II contribuye o no a la mejora de los parámetros metabólicos, pero un aumento en la masa muscular, en general, parece contrarrestar los trastornos metabólicos observados en la obesidad.

Para finalizar, los autores concluyen que el mantenimiento del músculo esquelético es necesario para el bienestar de la persona, la señalización adecuada de la insulina y la homeostasis de la glucosa, y que la pérdida de masa muscular relacionada con la obesidad perpetúa un ciclo de aumento de las anomalías metabólicas, disfunción hepática y pérdida muscular adicional.


Referencia del texto:

Sinha, I., Sakthivel, D., & Varon, D. E. (2017). Systemic regulators of skeletal muscle regeneration in obesity. Frontiers in endocrinology, 8, 29.

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