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Vías moleculares activadas en situación de ayuno

Vías moleculares activadas en situación de ayuno

23 Diciembre 2017 | Autor: Prof. Jorge Luis Roig | 0 visitas

O cómo contribuir a la pérdida de masa muscular y rendimiento fisiológico

Jorge Roig (diciembre 2017)

La pérdida de masa muscular no es solamente observar al músculo disminuir en tamaño, porque este proceso no se limita a una cuestión de “cantidades”. Esta reducción del mayor tejido del organismo arrastra consigo otros deterioros, como lo es el asociado a la pérdida de fuerza, una sensible disminución de la capacidad aeróbica y, de alta importancia también, la mengua de la tasa metabólica, tanto energética como anabólica proteica. Esto es, con la pérdida de músculo disminuye la calidad funcional del mismo pero además hay deterioro de la aptitud general del organismo.

Como bien se ha documentado, el mantenimiento de la masa muscular es producto de un equilibrio entre la síntesis de proteínas y los sistemas de degradación de ellas. Y este fino contrapeso puede darse de diferente manera: 1) por un aumento en la síntesis de proteínas o una disminución en la degradación, y 2) por una disminución de la síntesis o el aumento de la degradación de dicho macronutriente.

Respecto al mantenimiento o perdida de masa muscular, no es menor la información de que ella se pierde desde lo fibrilar, con especial énfasis en las fibras de tipo rápidas, las glucolíticas, las que están involucradas con la fuerza muscular, representando los grandes reservorios glucogénicos, y, además, enriquecidas con enorme cantidad de receptores de insulina. La importancia en todo esto es a partir del impacto que puede apreciarse en dicho tejido, y en el resto del organismo, si ellas se van perdiendo con el desuso y/o el paso de los años.

Referido centralmente a la atrofia, esta involucra un proceso que implica a varias vías de señalización, pero también a proteínas efectoras. Entre las primeras están las que controlan la degradación de las proteínas musculares, como seguidamente se verá.

Relativamente a lo anterior, Faulkner y su equipo advierten que la combinación de una disminución en el número de fibras musculares tipo II, del área de ellas y todo esto asociado a una producción menor de fuerza, acaba por mostrar que gran parte de la disminución vinculada al envejecimiento es producto del empobrecimiento de fibras musculares tipo II. Y no es menos importante el dato que pone en evidencia que a nivel del rendimiento deportivo esto tiene también un fuerte impacto, porque en los récords mundiales en eventos que utilizan principalmente fibras de tipo I, como las carreras de fondo, al compararlos con los que utilizan principalmente fibras de tipo II, como en el levantamiento de pesas, los datos son por demás reveladores. Así, para los corredores de maratón de élite, cuando estos alcanzan los 80 años, todavía pueden correr tiempos que son solo un 40% más lentos que su mejor momento en su juventud, mientras que los levantadores de pesas elite son típicamente un 60% más débiles que en su juventud, lo que da evidencia de una menor capacidad fibrilar, sea por reducción de la fuerza como por el número de unidades motoras rápidas (Faulkner JA, et al. The aging of elite male athletes: age-related changes in performance and skeletal muscle structure and function. Clin. J. Sport Med. 2008)

Una citoquina de gran impacto en el control del anabolismo proteico, pero también de efecto catabólico sobre las proteínas, es la conocida miostatina. La importancia de ella radica en que induce a la Atrogina-1 y a MurF-1, enzimas responsables de concretar la ubiquitinación (señalización/identificación) de las proteínas que terminarán en un proceso proteolítico dentro del proteasoma (Gomes MD, et al. Atrogin-1, a muscle-specific F-box protein highly expressed during muscle atrophy. Proc. Natl. Acad. Sci. USA. 2001). Este sistema en su conjunto es conocido como sistema ubiquitin-proteasoma (UPS)

Entre los factores que conducen a la atrofia muscular y que incluyen el envejecimiento, el desuso, y varias patologías, está además el ayuno. Acá vale tener presente ciertos conocimientos endocrinos para poder entender respuestas moleculares. Así por ejemplo, hay evidencia que la insulina es un potente inhibidor del UPS (Argilés JM, et al. Apoptosis signalling is essential and precedes protein degradation in wasting skeletal muscle during catabolic conditions. Int J Biochem Cell Biol. 2008), y, valga recordarlo, esta hormona está totalmente deprimida en condiciones de ayuno. También lo están otras de igual impacto anabólico en ese estado de privación de alimentos, como lo es el IGF-1, la testosterona y el estradiol.

Al presente no son pocos los profesionales del área del ejercicio y la Nutrición, que abogan por proponer el ayuno como un método eficaz para la pérdida de peso graso. De destacar es que incluso en el territorio de la salud se ha documentado suficientemente sobre los beneficios que estas estrategias de privación de alimentos se han mostrado eficaces y hasta aconsejables, especialmente en el ámbito de las patologías neurológicas. Sin embargo, no diferenciar prácticas del ámbito de la salud con las del rendimiento, e incluso dentro del primer espacio mencionado, puede tener lecturas sesgadas y acabar en problemas no menores en ambos campos.

Como seguidamente documentaré, varios trabajos desde hace más de 5 décadas han dado luz a fundamentos plenamente válidos a favor del ayuno. Veamos: Thomson y colegas advierten que “el rendimiento metabólico en respuesta al ayuno y la restricción calórica es fundamental para la supervivencia, siendo que la selección natural ha favorecido la capacidad fisiológica para hacer frente al ayuno prolongado” (Thomson TJ, Runcie J, Miller V (1966) Tratamiento de la obesidad por ayuno total de hasta 249 días . Lancet 2). Sin embargo posteriormente Cahill documenta que “los aminoácidos derivados de proteínas musculares representan un almacenamiento de energía, pero su utilización conduce rápidamente al desgaste muscular” (Cahill GF Jr. Inanición en el hombre . N Engl J Med 282, 1970).

Y más recientemente Norrelund y su equipo sostienen que el desarrollo de la resistencia a la insulina muscular que se observa frente al ayuno, así como la cetogénesis que a ello acompaña, conservan la glucosa y minimizan la necesidad de descomponer las proteínas durante el ayuno (Norrelund Het al. The protein-retaining effects of growth hormone during fasting involve inhibition of muscle-protein breakdown. Diabetes 50, 2001).

Sin embargo no todos sostienen esto. Al respecto, Nair y colegas advierten que el ayuno finalmente causa una pérdida progresiva de proteína (Nair KS, Et al. Leucine, glucose, and energy metabolism after 3 days of fasting in healthy human subjects. Am J Clin Nutr 46 1987).

Apoyando esto último, en un estudio recientemente publicado, Vendelbo y colaboradores dieron evidencia que en el estado de ayuno se incrementó significativamente la liberación neta de fenilalanina, lo que se interpreta como un fuerte catabolismo proteico y por ello la cantidad elevada de dicho aminoácido en sangre. Junto a ello además hubo una fosforilación de mTOR disminuida en alrededor de un 50% después del ayuno, Y asociado a toda esta condición surgida frente a la privación de alimentos, el aumento estimulado por la insulina en la fosforilación de mTOR se redujo significativamente después del ayuno, lo que indica resistencia a la insulina en esta parte de la ruta de señalización (Vendelbo MH. Et al. Fasting Increases Human Skeletal Muscle Net Phenylalanine Release and This Is Associated with Decreased mTOR Signaling, PLOS ONE 2014)

Los autores demuestran acá que, mediante el uso de un trazador de fenilalanina, se han podido apreciar dos eventos claros: 1) una mayor descomposición neta del músculo esquelético, puesto en evidencia por la degradación de proteínas medida por la fenilalanina liberada a sangre, y 2) una tendencia hacia una disminución en la síntesis de proteína del músculo esquelético humano después de 72 horas de ayuno. Ambos eventos fueron interpretados con una activación reducida de mTOR y además con una disminución de la señalización para el crecimiento celular.

El tema central acá parece tener algunos puntos en consideración y no sesgar el análisis. Porque 1) el ayuno comienza tan pronto como no se ingieren comidas luego de 3-4hs, 2) que es posible salirse de ese estado de privación de alimentos pero no obstante ingerirse alimentos sin proteínas, 3) pueden aportarse de estas pero las cantidades ser inferiores a las necesarias para invertir el proceso catabólico en anabólico, 4) que la vía catabólica estar siendo fuertemente dominante por estimulación de atrogenes como los mencionados anteriormente, 5) que las hormonas anabólicas se deprimen en su liberación y consecuente acción por privación energética, y 6) que finalmente, la salud y el rendimiento pueden verse afectados en el producto final esperado. Porque la pérdida de masa muscular, nunca es poca, ni buen propósito a alcanzar, toda vez que acaba en un proceso patológico.