En la actualidad, el tema de la generación de músculos es de gran interés, sobre todo entre las personas involucradas con el mundo del fitness, el fisicoculturismo, o simplemente la vida saludable.
Mientras hacemos ejercicio, es común que nuestras fibras musculares se desgarren, y aunque suene violento, esto no necesariamente sea malo; al contrario, puede motivar su regeneración.
Ahora los investigadores de la Universidad de Kumamoto y la Universidad de Nagasaki en Japón reportan un nuevo hallazgo que puede mejorar la comprensión del proceso En su artículo en la revista Stem Cell Reports informan que ciertos componentes que escapan de las fibras musculares rotas pueden activar las células madres musculares y hacer que se regeneren.
Células madre “satélite” en los músculos
Partamos de lo básico: el músculo esquelético está formado por haces de fibras musculares que se contraen, cada una de las cuales está rodeada por células satélite. Estas últimas son células madre musculares que tienen la capacidad de producir nuevas fibras musculares.
Las células satélite intervienen en el crecimiento muscular durante las etapas de desarrollo. Además, permiten que las fibras musculares se regeneren tras una lesión causada por un golpe o un desgarro debido al ejercicio de alta intensidad.
Las células satélite musculares suelen encontrarse en estado latente, a la espera de la acción. Tras un estímulo como la lesión, estas se activan rápidamente y se multiplican de manera significativa.
Sin embargo, existen enfermedades que pueden limitar su disponibilidad en el músculo y, por consiguiente, sus funciones. Entre ellas, enfermedades musculares refractarias como la distrofia muscular y la fragilidad muscular relacionada con la edad, conocida como sarcopenia.
Interés por comprender la activación de las células satélite musculares
Los investigadores han estado trabajando para comprender a profundidad los mecanismos reguladores de las células satélite para el diseño de terapias de regeneración muscular efectivas.
Cuando las células satélite musculares se activan, empiezan a diferenciarse (cosa común para las células madre), y se fusionan con fibras musculares existentes, lo que constituye la base del proceso de regeneración.
Entonces tenemos tres pasos para poder llegar a la recuperación del músculo: la activación de células satélite, la proliferación y la diferenciación muscular. Los investigadores se interesaron por estudiar a detalle el primero, del cual aún se sabe poco.
Fuga de componentes activa las células satélite musculares
El estudio actual partió de la hipótesis de que el daño muscular podría desencadenar la activación de las células satélite, como explicamos previamente. Sin embargo, comprobar esto en modelos animales es bastante difícil, razón por la cual recurrieron a cultivos de laboratorio.
El equipo construyó un modelo de cultivo celular de ratón en el que aislaron las fibras musculares individuales del tejido muscular del animal, y luego las sometieron a un daño que las llevó a la destrucción. Esto les permitió observar con detenimiento el proceso.
Así descubrieron que había componentes que se escapaban de las fibras musculares lesionadas que activaban las células satélite. Era entonces cuando las células activadas entraban a una fase de preparación previa a la división celular. Estos componentes fugados fueron denominados “factores derivados de miofibras dañados”.
En su artículo explican que la mayoría de las proteínas identificadas eran enzimas metabólicas, entre las que incluían enzimas glucolíticas como GAPDH. Así también, enzimas de desviación muscular, que ya antes de este estudio se habían identificado como biomarcadores de trastornos y enfermedades musculares.
El papel de la enzima GAPDH
La enzima GAPDH es una proteína de pluriempleo, que además de participar en la glucólisis, interviene en tareas tan importantes como el control de la muerte celular y la mediación de la respuesta inmune.
Siendo tan importante, los investigadores indagaron en su papel en la regeneración muscular, confirmando que al introducirlas en el modelo de lesión, inició la fase de preparación G1.
Pero también confirmaron que esta también interviene en la aceleración de la proliferación de células satélite después del daño muscular. Además, después de cumplir su función, las células activadas volvieron a un estado inactivo.
Los resultados sugieren que los factores derivados de miofibrillas dañados tienen la capacidad de activar células satélite inactivas y acelerar la regeneración muscular tras una lesión, un mecanismo que, para los investigadores, es muy racional y eficaz.
Referencia:
Damaged Myofiber-Derived Metabolic Enzymes Act as Activators of Muscle Satellite Cells. https://www.cell.com/stem-cell-reports/fulltext/S2213-6711(20)30333-7