Encuentran pistas clave para desacelerar el deterioro muscular en el envejecimiento

Un estudio internacional, coliderado por la Universidad Pompeu Fabra (UPF) de Barcelona y¬†publicado hoy en¬†Nature, identifica las¬†c√©lulas del m√ļsculo esquel√©tico¬†humano cuyo envejecimiento se podr√≠a tratar de ralentizar por medio de intervenciones m√©dicas, farmacol√≥gicas y de estilo de vida, lo que contribuir√≠a a aumentar la esperanza de vida en buenas condiciones f√≠sicas de las personas.

Este trabajo también describe hallazgos que pueden ser nuevas dianas para mejorar el diagnóstico y el tratamiento de la sarcopenia, una afección entre cuyos síntomas se incluyen: debilidad, cansancio, falta de energía, problemas de equilibrio y dificultades para caminar y mantenerse de pie.

El estudio, que ha contado con la colaboraci√≥n de¬†cient√≠ficos de China¬†(Yiwei Lai es el primer autor del estudio),¬†Estados Unidos y Espa√Īa, ha consistido en analizar la expresi√≥n g√©nica y el estado epigen√©tico de hasta 387.000 c√©lulas individuales en biopsias de m√ļsculo de las extremidades inferiores de 31 individuos de diferente sexo, edad y procedencia regional. Con todos los datos obtenidos, los autores han elaborado lo que denominan el ¬ęatlas unicelular del m√ļsculo esquel√©tico humano envejecido m√°s completo hasta la fecha¬Ľ.

El m√ļsculo esquel√©tico, informa la UPF, es el sistema motor clave del cuerpo humano y desempe√Īa un papel fundamental en la regulaci√≥n metab√≥lica corporal. Con el aumento de la edad,¬†sobre todo a partir de los 80 a√Īos, los m√ļsculos esquel√©ticos sufren sarcopenia, una p√©rdida progresiva de masa y funci√≥n muscular que no solo aumenta la discapacidad del individuo sino que tambi√©n interviene en el r√°pido declive de las funciones generales de las personas mayores, haci√©ndolas m√°s fr√°giles.

D√ďNDE EST√ĀN LAS PISTAS: DOS TIPOS DE FIBRAS MUSCULARES

El m√ļsculo esquel√©tico, a√Īade la UPF, est√° formado en gran parte por¬†fibras musculares (miofibras), de las que hay dos tipos: tipo 1, que participan principalmente en actividades f√≠sicas de resistencia (carreras de larga distancia, ciclismo) y se caracterizan por una velocidad de contracci√≥n muscular lenta, un metabolismo aer√≥bico elevado y una gran actividad mitocondrial; y tipo 2, relevantes en las actividades f√≠sicas que requieren explosiones repentinas de potencia (saltos, sprints y levantamiento de pesas), que tienen velocidades de contracci√≥n muscular m√°s r√°pidas, son m√°s propensas a la fatiga y dependen principalmente del metabolismo anaer√≥bico para producir energ√≠a.

El estudio describe c√≥mo las poblaciones de c√©lulas musculares esquel√©ticas, ¬ęincluidos tanto los n√ļcleos individuales en fibras multinucleadas como en las c√©lulas mononucleadas convencionales¬Ľ, cambian con el envejecimiento; as√≠ como las¬†redes multicelulares subyacentes¬†a esos cambios.

Al comparar todos esos datos con los resultados genéticos, el equipo también identificó elementos clave que predicen la susceptibilidad a la sarcopenia. Descubrieron que, a medida que los humanos van envejeciendo, las fibras musculares de tipo 2 se deterioran de forma constante mientras que las de tipo 1 permanecen relativamente estables y toleran mejor el estrés de la senectud. Durante el proceso de decrepitud también se ve afectado el metabolismo celular: mientras las fibras de tipo 1 se vuelven más glucolíticas, las de tipo 2 aumentan la oxidación.

OTRA PISTA: TAMBI√ČN HAY UN MECANISMO DE ‘AUTORREPARACI√ďN’

¬ęEs importante destacar que, con el envejecimiento,¬†surgen nuevos subtipos de miofibras prorregenerativas y prodegenerativas. Estas nuevas poblaciones pueden contribuir a inducir la cascada degenerativa del m√ļsculo envejecido y son objetivos probables de intervenci√≥n¬Ľ, destacan los autores.

Es decir, los m√ļsculos se pueden autorreparar. De ello se encargan principalmente las¬†c√©lulas madre¬†musculares que, ante una lesi√≥n, empiezan a proliferar y a diferenciarse en m√ļsculo, fusion√°ndose entre s√≠ o con las fibras musculares existentes para reparar el m√ļsculo da√Īado.

No obstante, los investigadores observaron en el marco de este mismo estudio que estas c√©lulas madre abandonan el estado quiescente en los m√ļsculos envejecidos y entran en un estado de cebado prematuro, lo que provoca una reducci√≥n de su capacidad de regeneraci√≥n.

Mientras tanto, durante el proceso de envejecimiento, las c√©lulas endoteliales tambi√©n experimentan cambios con un aumento de las¬†se√Īales proinflamatorias¬†y quimiot√°cticas, al tiempo que las c√©lulas inmunitarias aumentan en n√ļmero e inician programas inflamatorios. ¬ęEstos cambios hacen que los m√ļsculos sean m√°s susceptibles al deterioro en respuesta a las lesiones y pueden promover la inflamaci√≥n sist√©mica y acelerar el deterioro de la funci√≥n f√≠sica general en las personas mayores¬Ľ, subrayan.

Por otro lado, por medio de la comparación cruzada con datos genéticos, los investigadores identificaron sitios específicos de cada tipo celular en la cromatina (mezcla de ADN y proteínas que forma los cromosomas en las células humanas) asociados a la susceptibilidad a la sarcopenia.

El trabajo de colaboraci√≥n internacional ha sido codirigido por¬†Pura Mu√Īoz-C√°noves, profesora de investigaci√≥n ICREA en el Departamento de Medicina y Ciencias de la Vida de la UPF de Barcelona y ahora investigadora principal en el Instituto de Ciencias Altos Labs de San Diego, en Estados Unidos, y por¬†Miguel. A. Esteban, en BGI-Research en Shenzhen, en China. ¬ęEste estudio ser√° una referencia tanto para el campo del envejecimiento como para el de la sarcopenia y la fragilidad¬Ľ, a juicio de Mu√Īoz-C√°noves. Esteban opina que ¬ęnuestra investigaci√≥n cient√≠fica conjunta proporciona una nueva perspectiva para entender el envejecimiento del m√ļsculo esquel√©tico humano y una base cient√≠fica apasionante para el desarrollo de estrategias preventivas y terap√©uticas¬Ľ.

EL IRB BARCELONA SE√ĎALA A LA PROTE√ćNA TP53INP2

Se da la circunstancia de que d√≠as atr√°s (28 de marzo) investigadores del Instituto de Investigaci√≥n Biom√©dica de Barcelona (IRB Barcelona) y la Universidad de Barcelona publicaron en¬†Autophagy¬† ¬†un estudio tambi√©n relativo a la sarcopenia que, seg√ļn ha informado hoy el citado instituto, demuestra que la prote√≠na TP53INP2, que¬†regula la autofagia¬†(un proceso celular esencial para la eliminaci√≥n de prote√≠nas da√Īadas y org√°nulos), puede resultar clave en la lucha contra la sarcopenia.

El estudio, desarrollado en colaboraci√≥n con el Parc Sanitari Sant Joan de D√©u de Sant Boi de Llobregat, muestra que niveles elevados de esa prote√≠na en el m√ļsculo est√°n¬†asociados con una mayor fuerza muscular y un envejecimiento m√°s saludable en humanos.

El trabajo, que se ha hecho en modelos de rat√≥n y con muestras de tejido muscular humano, describe que los niveles de TP53INP2 disminuyen con la edad pero que¬†si se aumenta artificialmente la cantidad de esta prote√≠na¬†en los m√ļsculos, ya sea de forma prolongada en ratones j√≥venes o temporalmente en ratones m√°s viejos mediante t√©cnicas de ingenier√≠a gen√©tica, se logra una mejora significativa de la masa y funci√≥n muscular.

Y en estudios con personas, altos niveles de TP53INP2 se asociaron con una mayor fuerza y un mejor desempe√Īo f√≠sico, lo que a juicio de los autores de este trabajo destaca su potencial como¬†indicador de un envejecimiento saludable.