Descifran cómo envejece nuestro sistema motor, lo que da pistas para frenar su deterioro

Un estudio internacional, coliderado por la Universidad Pompeu Fabra (UPF) de Barcelona y publicado esta semana en la revista Nature, identifica las células del músculo esquelético humano cuyo envejecimiento se podría tratar de ralentizar por medio de intervenciones médicas, farmacológicas y de estilo de vida, lo que contribuiría a aumentar la esperanza de vida en buenas condiciones físicas.

La esperanza de vida es un buen indicador del estado de salud de la población, ya que una de las características de las sociedades desarrolladas es que la población es cada vez más longeva. La esperanza de vida en buena salud se define como el promedio de número de años esperados que vive una persona disfrutando de buena salud (en ausencia de limitaciones funcionales o de discapacidad). En España los años de vida saludable al nacer, en el año 2020, se situaron en 78,7 (76,8 en hombres y 80,6 en mujeres).

El trabajo, que ha contado con la colaboración de científicos de China (Yiwei Lai es el primer autor del estudio), Estados Unidos y España, ha consistido en analizar la expresión génica y el estado epigenético de hasta 387.000 células individuales en biopsias de músculo 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 “atlas unicelular del músculo esquelético humano envejecido más completo hasta la fecha”, tal y como lo ha definido Pura Muñoz-Cánoves, directora del estudio.

El músculo esquelético es el sistema motor clave del cuerpo humano y desempeña un papel fundamental en la regulación metabólica corporal. Con el aumento de la edad, sobre todo a partir de los 80 años, los músculos esqueléticos sufren sarcopenia, una pérdida progresiva de masa y función muscular que no solo aumenta la discapacidad del individuo sino que también interviene en el rápido declive de las funciones generales de las personas mayores, haciéndolas más frágiles.

Dos tipos de fibras musculares

Este sistema motor está formado por fibras musculares (miofibras), de las que existen dos tipos. Las de tipo 1 son las que predominan en los músculos cuya función es mantener la postura y se caracterizan por una velocidad de contracción muscular lenta, un metabolismo aeróbico elevado y una gran actividad mitocondrial. Las de tipo 2 son importantes en las actividades físicas que requieren explosiones repentinas de potencia, como los saltos, los sprints y el levantamiento de pesas. Tienen velocidades de contracción muscular más rápidas, son más propensas a la fatiga y dependen principalmente del metabolismo anaeróbico para producir energía.

Los investigadores descubrieron que, a medida que los humanos envejecen, las fibras musculares de tipo 2 se deterioran de forma constante durante el proceso de envejecimiento, mientras que las fibras musculares de tipo 1 permanecen relativamente estables y toleran mejor el estrés del envejecimiento.

Los músculos pueden repararse a sí mismos gracias a las células madre musculares que, ante una lesión, empiezan a proliferar y diferenciarse en músculo, fusionándose entre sí o con las fibras musculares existentes para reparar el músculo dañado. Pues bien, los científicos hallaron que estas células madre tienen menor capacidad de regeneración en los músculos envejecidos, así como las células endoteliares y las inmunitarias. Estos cambios hacen que los músculos sean más susceptibles al deterioro en respuesta a las lesiones y pueden promover la inflamación sistémica y acelerar el deterioro de la función física general en las personas mayores.

Mediante comparación cruzada con datos genéticos, los investigadores identificaron sitios específicos de cada tipo celular en la cromatina, la mezcla de ADN y proteínas que forma los cromosomas en las células humanas, asociados a la susceptibilidad a la sarcopenia. Estos hallazgos son los que podrían proporcionar nuevas dianas para el futuro diagnóstico y tratamiento de esta condición.

Enfermedades neuromusculares

"Nuestra investigación científica conjunta proporciona una nueva perspectiva para entender el envejecimiento del músculo esquelético humano y una base científica apasionante para el desarrollo de estrategias preventivas y terapéuticas", ha declarado el doctor Miguel A. Esteban, uno de los dos autores corresponsales de este estudio.

Los doctores Mari Carmen Gómez-Cabrera y Julio Doménech-Fernández (de la Universidad de Valencia/INCLIVA y del Hospital Arnau de Vilanova de Valencia, respectivamente), destacan que este atlas será también una referencia importante para futuros estudios en pacientes con enfermedades neuromusculares, según recoge Ep. "Esperamos que sea la base de muchas investigaciones posteriores para ralentizar o incluso bloquear la sarcopenia, la fragilidad y el deterioro muscular en personas mayores, promoviendo un envejecimiento corporal más saludable durante más tiempo y aumentando la longevidad", comenta la doctora Muñoz-Cánoves.

Ampliando aún más el tamaño de la muestra y utilizando muestras musculares de otras partes del cuerpo en diferentes contextos, el equipo de investigación pretende construir un atlas más completo para mejorar la comprensión de la función muscular y el envejecimiento muscular y ofrecer optimismo a la hora de abordar los retos a los que se enfrentan las sociedades que envejecen.