Vías moleculares de señalización mecanosensible

Un olvido, un desconocimiento o una incomprensión a su importancia?

Jorge Roig (octubre 2018)

A pesar de haberse avanzado bastante en las vías moleculares de señalización mecanosensibles, y de admitirse que estas tienen respuestas bien diferenciadas a concretos modelos de ejercitación que dan como resultado cambios deseables en nuestra biología, por razones que no quedan claras aun se persiste con la indicación de ciertas formas de actividades físicas que se aprecian con dos claras omisiones: 1) no llevan la respectiva planificación, estando ausentes por ello de al menos dos variables insoslayables, la intensidad y la duración, y 2) se las observa incapacitadas para generar las modificaciones que se dicen procurar.

De destacar es que a algunas de estas ejercitaciones mal planteadas se las aplica en el ámbito del rendimiento deportivo, pero otras, infelizmente, también en el territorio de la salud, por lo que no solo no hay aquí resultados favorables, también los hay perjudiciales. Justamente acá incluso se llega poco menos que a generar una mala praxis, porque se prescribe sin saber no solo sobre cómo elegir el tipo de ejercicio que debe realizarse, tampoco se conoce la manera de dosificarlo. En todos los casos, lo que acontezca, estará en línea con el impacto o no que pueda tener el estímulo sobre las vías moleculares mecanosensibles.

La hipertrofia del tejido muscular, así como la miogénesis, esto último reconocido como la posibilidad de incorporar nuevas células musculares a partir de las conocidas células satélite habitadas en nichos próximos a ellas, son dos adaptaciones buscadas en muchas condiciones particulares de una persona. Desde quien padece sarco-dinapenia, con o sin osteopenia asociada, así como en patologías metabólicas como la obesidad, la resistencia a la insulina y la diabetes, merecen recibir ciertas formas de ejercitación que se orienten justamente a estimular la síntesis especial de proteínas musculares sarcoméricas. Pero no menos importante es que además debe procurarse el estímulo que provoque la biogénesis mitocondrial, algo que acciona directamente sobre el incremento de proteínas propias de las vías metabólico-energéticas así como de las que estructuran las mitocondrias.

Es bien conocido que las adaptaciones del músculo esquelético dependen de la intensidad y la duración del ejercicio físico realizado, así como del nivel de compromiso neuromuscular involucrando a modelos fibrilares específicos. Es sabido, por ejemplo, que la estimulación de las vías moleculares que involucran respuestas mitocondriales transitan caminos diferentes a los de la hipertrofia muscular. De esta manera, solo la combinación de ejercicios que comprometen a dicha organela, especialmente los que se caracterizan por la alta intensidad, y otros en donde dominan los ejercicios de fuerza descriptos para promover la hipertrofia muscular, tendrán la posibilidad, por separado, de lograr claras mejoras en ambos territorios, el metabólico y el muscular. Al respecto, se dio evidencia que el entrenamiento con ejercicios de baja intensidad aeróbica y de fuerza (≤60%) no podían promover cambios cuantificables en cualquiera de ambos territorios (De Brandt J, et al. Changes in structural and metabolic muscle characteristics following exercise-based interventions in patients with COPD: a systematic review. Expert Rev Respir Med 2016).

Actualmente se está dando una especial relevancia a programas que incorporan entrenamiento con ejercicios de alta intensidad dado que ellos son más propensos a inducir adaptaciones musculares deseables.

En un interesante trabajo concretado recientemente por Robinson y colaboradores, ellos observaron que el entrenamiento interválico de alta intensidad (HIIT) mejoraba a nivel de la aptitud mitocondrial como también la masa muscular (Robinson MM, et al. Enhanced Protein Translation Underlies Improved Metabolic and Physical Adaptations to Different Exercise Training Modes in Young and Old Humans. Cell Metab 2017). De esta manera, quedó evidenciado que esta modalidad de ejercicio es capaz de incrementar tanto la capacidad oxidativa, por el gran compromiso mitocondrial, como también la hipertrofia sarcomérica. De resaltar que esto también tiene sus límites de desarrollo, aunque no produzcan interferencias.

Es necesario tener presente que básicamente hay dos modalidades de ejercicio que regulan 1) la biogénesis mitocondrial y 2) la hipertrofia, y que ellas se precian de ser cuasi antagónicas en lo que hace a la señalización molecular, definida esta por el modelo de ejercicio y por la intensidad del mismo. La primera depende de la activación de las cascadas que regulan la PGC1-α y que involucra necesariamente a la AMPK. La hipertrofia tiene otra vía de señalización que está representada por la mTOR y el IGF-1. En este punto merece hacerse una aclaración no menor. La manera de garantizar la hipertrofia del tejido muscular por incremento del número de sarcómeros como consecuencia del entrenamiento, dependerá linealmente del grado de activación de la mTOR (Terzis G, et al. Resistance exercise-induced increase in muscle mass correlates with p70S6 kinase phosphorylation in human subjects. Eur J Appl Physiol 2008), algo conquistable no solo por incremento en la traducción de proteínas, sino también por inhibición del catabolismo al actuar desactivando al sistema ubiquitin-proteasoma y la autofagia lisosomal (Zhao J, et al. FoxO3 coordinately activates protein degradation by the autophagic/lysosomal and proteasomal pathways in atrophying muscle cells. Cell Metab 2007;6:472-83. 10.1016/j.cmet.2007).

Se torna imprescindible comprender que la hipertrofia muscular se concreta en tanto y en cuanto exista un balance proteico donde la síntesis supere el catabolismo, algo que implica necesariamente tener un aporte de proteínas suprafisiológico, pero también donde esté presente la fusión de las células satélite con las miofibrillas preexistentes. Así, una contribución suficiente del referido macronutriente que garantice la multiplicación sarcomérica en respuesta a grandes tensiones musculares es un imperativo. Pero además la activación y reclutamiento de células satélite es el segundo e inexorable paso par el crecimiento del músculo (Adams GR, Bamman MM. Characterization and regulation of mechanical loading-induced compensatory muscle hypertrophy. Compr Physiol 2012). De esta manera, la hipertrofia acabará por ser el resultado de la traducción y síntesis de proteínas que promueven la constitución de nuevas unidades de sarcómeros y ello posibilita mayor capacidad de tensión y trabajo muscular. Pero también será posible una mayor activación e incorporación de células satélite al músculo cuando el ejercicio acciones sobre el nicho de estas para incluirlas sumatoriamente a las miofibrillas preexistentes. De esta manera, insoslayablemente ambos procesos garantizan la hipertrofia, el proteico y el satelital. Y para tal caso, no alcanza ni con comer ni con hacer. Hay que saber que ingerir y que ejercicio realizar. Porque no es que coma sino que se nutra debidamente según el objetivo. Y tampoco es que al menos haga algo, porque lo que se elija hacer deberá tener su impacto sobre las vías mecanosensibles deseables y no en cualquiera, o será una verdadera pérdida de tiempo que bien puede jugar a favor de la enfermedad.

Para reflexionar…