Publicación

Publicación2019-01-10T10:45:29-03:00
​Las unidades motoras en la sarcopenia por envejecimiento. El rol de las mitocondrias en la pérdida de músculo

​Las unidades motoras en la sarcopenia por envejecimiento. El rol de las mitocondrias en la pérdida de músculo

Julio 2019 por Jorge Roig

La sarcopenia por envejecimiento se ha descrito como un fenómeno manifestado en la pérdida de masa muscular, en donde hay una limitada capacidad para controlar el equilibrio entre el catabolismo y el anabolismo proteico en este tejido (proteostasis). Así, la dominancia de la pérdida de proteínas acaba por mostrar el deterioro estructural y funcional creciente del músculo, acelerado en las últimas décadas de la vida.

Relativamente a lo anterior y sin desconocer la importancia que ese desequilibrio de la proteostasis acarrea, no menos real es que la sarcopenia también está asociada a la pérdida de unidades motoras (UM), la que alcanza a valores cercanos a un 30% y arrastra necesariamente a una significativa atrofia muscular en los sujetos de edad avanzada (Pannerec A, et al. A robust neuromuscular system protects rat and human skeletal muscle from sarcopenia. Aging (Albany. NY) 2016). Bajo esta condición de denervación dos respuestas son reconocidas, 1) que neuronas sobrevivientes alcancen las fibras musculares (FM) denervadas y eviten con ello su desaparición, y 2) que la falta de reinervación termine eliminándolas (Gilmore KJ, et al. Motor Unit Number Estimations and Neuromuscular Fidelity in Three Stages of Sarcopenia. Muscle Nerve. 2016).

Una preocupación central en cuanto a las causales del desencadenamiento de la sarcopenia ha sido conocer mejor lo que podría activarla. Una comprobación que está generando un campo de investigación actualmente es haberse observado que en el envejecimiento humano existe una disfunción mitocondrial compartida por músculos y motoneuronas (MN). A partir de aquí, se ha colocado fuertemente la hipótesis de que este deterioro mitocondrial bien puede ser el desencadenante de la sarcopenia con afectación simultánea del músculo y su nervio, o sea de la unidad motora (UM).

Respecto de lo anterior, es sabido que el envejecimiento está asociado al estrés mitocondrial, desencadenándose así la fuga de contenido de la matriz de la organela al citosol celular, provocando ello la pérdida de mitocondrias por un fenómeno que se conoce como mitofagia. Dado que esto acontece tanto en FM como en MN, la consecuencia final es la pérdida de ambas células.

Analizando algunas causales de la disfunción mitocondrial, especialmente manifestada como un incremento descontrolado de la permeabilidad de la membrana que genera fuga de su contenido al citosol, diversos investigadores señalan que el envejecimiento humano muestra una ruptura del equilibrio entre la producción de especies reactivas de oxígeno (ROS) y su control por las enzimas antioxidantes, desencadenando una sensible acumulación de los primeros y ello afectando la función mitocondrial por daño del ADN de estas (ADNmt). Ello acontece tanto en músculos como en las neuronas, generando finalmente su desaparición (Herbst A, et al. Latent mitochondrial DNA deletion mutations drive muscle fiber loss at old age. Aging Cell. 2016).

Resulta de interés señalar acá que en las enfermedades degenerativas neurales se aprecia esta elevada formación de ROS produciendo disfunción mitocondrial y muerte neuronal, lo que acabará por afectar necesariamente al músculo que estas inervan (Rojas F, et al. Reactive oxygen species trigger motoneuron death in non-cell-autonomous models of ALS through activation of c-Abl signaling. Front Cell Neurosci. 2015).

Hay evidencia de la presencia de una comunicación cruzada (Cross talk) entre el músculo y la MN que lo controla. Esto significa que de alguna manera existe una retroalimentación de los fenómenos que acontecen a nivel muscular que llevan a la MN a tener información de lo que pasa en la fibra que inerva, de suerte que la salud de las células musculares también afectará a la salud del nervio.

Aun admitiéndose las complejas acciones y la falta de investigación suficiente para conocer con más precisión como los fenómenos de retroalimentación acontecen, se ha advertido que el daño mitocondrial muscular impacta deletéreamente también a nivel delas mitocondrias de las dendritas en la unión neuromuscular (Garcia ML, et al. Mitochondria, motor neurons and aging. J Neurol. Sci. 2013). Es así que se especula que en el envejecimiento, las MN reciben retroalimentación del deterioro de los músculos y las uniones neuromusculares y esta comunicación a su vez conduce a un ciclo de cambios degenerativos inducidos por las mitocondrias en las neuronas motoras. Independientemente de esta vía originada en el propio músculo y direccionada hacia la MN, no puede negarse la posibilidad de que esta muerte pueda ocurrir independientemente en ambas células durante la vejez.

Dado que se sabe que el ejercicio y la nutrición adecuada favorecen la biogénesis mitocondrial, se especula que esto pueda favorecer el reemplazo de las mitocondrias disfuncionales. Se conoce que tanto el ejercicio oxígeno-dependiente como el entrenamiento de la fuerza muestran biogénesis mitocondrial (Porter C, et al. Resistance Exercise Training Alters Mitochondrial Function in Human Skeletal Muscle. Med Sci Sports Exerc. 2015). Bajo esta observación, se especula que esta sea una vía de protección y control relativo de la sarcopenia en el adulto mayor, admitiéndose no obstante que en esta etapa de la vida la producción de ROS y el daño del ADNmt es demasiado elevada y entonces no puedan llegar a compensarse por esta vía. Sin embargo se conoce que el ejercicio regula a la baja tanto la apoptosis como la mitofagia, lo que genera una expectativa favorable en lo referente a la potencial acción del ejercicio contra la sarcopenia en la senectud al establecerse por este medio un cierto control mitocondrial (Hood DA. Mechanisms of exercise-induced mitochondrial biogenesis in skeletal muscle. Appl Physiol Nutr Metab. 2009).

Reconociendo así que el envejecimiento muestra disfunción mitocondrial y esta se instala tanto a nivel de la FM como en la MN que la inerva, y que el ejercicio y la conveniente nutrición pueden tener un cierto control sobre este proceso de muerte celular, merece considerarse que el modelo de ejercitación deberá considerar no solo al tipo de UM que se pierde sino también al estímulo que deberá imperar para que ellas sean activadas. Y además el mismo no solo estará representado por una intensidad sino también por la duración y la frecuencia con la que se dispare. Justamente por ello y por definición, no es actividad física sino ejercicio lo que debe hacerse. Así, la carga deberá estar debidamente planificada en las variables mencionadas porque no es “hacer” sino “hacer de una determinada manera”, donde se exprese el tipo de ejercicio y su debida dosificación. Y en este último punto, justamente, “la dosis” es considerar las características del estímulo, las que se definen por la intensidad, la duración, la frecuencia, el volumen y la densidad. Fuera de este protocolo, el espacio lo ocupa el ensayo y error, lo que en la vejez puede representar una injuria con impacto indeseable.