Investigadoras del Instituto de Investigación Sanitaria INCLIVA, del Hospital Clínico de València, y la Universitat de València (UV) han participado en un estudio, cuyos resultados se han publicado en Science, que abre el camino a una mejor comprensión de la lesión muscular. El trabajo permitirá, en un futuro, la aplicación de intervenciones que aceleren su reparación tanto en el ámbito fisiológico, del rendimiento deportivo, como probablemente también en el ámbito clínico, en el paciente frágil o con sarcopenia (pérdida de la masa y fuerza muscular en adultos mayores).
Las investigadoras Mª Carmen Gómez-Cabrera (izquierda) y Esther García (derecha).
El principal hallazgo de este estudio es el descubrimiento de que las células musculares son capaces de regenerarse rápidamente y de forma autónoma y no solo por la intervención de células madre, como se creía hasta ahora. El objetivo del trabajo en el que han participado Mª Carmen Gómez-Cabrera, catedrática del Departamento de Fisiología de la UV e investigadora de este proyecto por el INCLIVA, y la investigadora Esther García, era esclarecer los mecanismos por los que se regenera la fibra muscular tras un daño moderado como el inducido por el ejercicio físico.
Los mecanismos por los que se repara el músculo ante lesiones musculares muy graves están bastante descritos e implican a un tipo de célula llamada célula satélite muscular. En lesiones musculares menos severas y mucho más habituales, como las que se producen después del ejercicio y, probablemente también, en las asociadas al propio proceso de envejecimiento muscular, el mecanismo de reparación no estaba bien establecido.
Según explica Gómez-Cabrera, “al contrario de lo que ocurre en otras células de nuestro organismo, nuestros músculos están formados por células que tienen múltiples núcleos. La célula muscular se daña cuando, por ejemplo, sufrimos un traumatismo (un golpe) pero también cuando hacemos ejercicio físico. Ejercicios con un importante componente excéntrico (tipo de contracción en la que el músculo genera tensión, al mismo tiempo que aumenta su longitud), como bajar escaleras, pueden producir un daño muscular”. Además, la profesora de la Universitat de València especifica: “el daño muscular es muy habitual en los deportistas y los mecanismos de reparación tienen mucha importancia en los ámbitos de la medicina deportiva, traumatología y rehabilitación”.
La experta destaca la trascendencia de este estudio, “que ha permitido encontrar que el mecanismo de reparación de lesiones musculares no severas no implica, como originalmente se pensaba, a las células madre musculares o células satélite”. “Lo que sucede en una fibra dañada es que los núcleos de la propia fibra son atraídos hacia el lugar del daño, lo cual acelera la reparación de las mismas”, añade Gómez Cabrera.
El estudio es el resultado de una colaboración entre la Universitat Pompeu Fabra (UPF), el Centro Nacional de Investigaciones Cardiovasculares (CNIC) y el CIBERNED, en España; y el Instituto de Medicina Molecular João Lobo Antunes (iMM), en Portugal.
ARN mensajero
Los núcleos cercanos a la zona de daño utilizan como mecanismo de reparación la liberación de ARN mensajero que es traducido a proteínas, las cuales actúan como bloques de construcción para resolver la lesión muscular y devolver a la fibra su funcionalidad.
En este trabajo se han utilizado tres tipos de modelos experimentales. Han incluido deportistas que han realizado un protocolo de ejercicio que sabían que inducía daño muscular, ratones y diversos modelos celulares: miotubos y miofibras musculares. El mecanismo de reparación que han descrito está conservado en los tres modelos estudiados y representa un mecanismo de protección para lesiones musculares menores muy eficiente y muy relevante.
Además, en el estudio han sido fundamentales las unidades de estabulación, así como el equipamiento adquirido por el INCLIVA a través de los fondos FEDER derivados de la estrategia de la Comunitat Valenciana para la investigación en envejecimiento y fragilidad.
El trabajo del INCLIVA para este estudio se ha desarrollado gracias a la financiación recibida del Instituto de Salud Carlos III CB16/10/00435 (CIBERFES), del Ministerio de Ciencia e Innovación (PID2019-110906RB-I00/AEI/10.13039/501100011033); 109_RESIFIT, Fundación General CSIC; PROMETEO/2019/097 de Conselleria de Sanitat de la Generalitat Valenciana y Fondos FEDER.
Mª Carmen Gómez-Cabrera es coordinadora del Grupo de Investigación en Ejercicio, Nutrición y Estilo de Vida Saludable y co-coordinadora del Programa Transversal en Envejecimiento y Enfermedades Asociadas del INCLIVA. También forma parte de CIBERFES (Centro de Investigación Biomédica en Red Fragilidad y Envejecimiento Saludable). En el trabajo también ha intervenido la investigadora predoctoral Esther García, mediante el diseño y desarrollo de estudios in vivo con ejercicio, tanto en humanos como en ratones, a lo largo de los últimos 18 meses.
Referencia bibliográfica
William Roman et al. Muscle repair after physiological damage relies on nuclear migration for cellular reconstruction. Science. 15 Oct 2021. Vol 374, Issue 6565. pp. 355-359. DOI: 10.1126/science.abe5620.
Fuente: UV