Descubren cómo se regeneran los músculos después del ejercicio
La regeneración muscular promovida por el ejercicio aeróbico está determinada por los cambios en el consumo de oxígeno de las células madre.
Investigadores de la Universidad de San Pablo de Brasil han descubierto que la regeneración muscular promovida por el ejercicio aeróbico está determinada por los cambios en el consumo de oxígeno de las células satélites, también conocidas como células madre del músculo esquelético.
Esto, que seguramente suene poco claro y no se entienda qué utilidad tiene, es algo muy importante, ya que se espera que el nuevo conocimiento se utilice para ayudar a las personas a recuperarse de lesiones y combatir la pérdida de masa muscular asociada al envejecimiento.
En investigaciones anteriores se había demostrado que el levantamiento de pesas y otros tipos de entrenamiento de fuerza aumentaban el número de células satélites. Y se sabía que en el ejercicio aeróbico el tejido muscular aumenta su capacidad. Pero los mecanismos de reparación asociados con las células satélites no habían sido estudiados anteriormente.
Este equipo de investigación descubrió que el ejercicio aeróbico impulsaba el crecimiento de las células satélites, y que detrás del fenómeno había importantes alteraciones metabólicas.
“Observamos un consumo reducido de oxígeno en las células satélites, mientras que el ejercicio aumentaba la demanda de oxígeno en todos los demás tejidos musculares. Esta es la primera vez que alguien ha logrado observar cómo el ejercicio aeróbico influye en el metabolismo mitocondrial de estas células y cómo esto afecta a la regeneración muscular”, explicó el líder del estudio, Phablo Sávio Abreu Teixeira.
Para entender el mecanismo, llevaron a cabo una serie de experimentos con animales.
“Descubrimos al menos parte del mecanismo que llevó a una mejor regeneración muscular. Un conocimiento más completo es el primer paso para poder intervenir en el proceso de regeneración en el futuro”, destaca Alicia Kowaltowski, otra de las autoras de la investigación, que se ha publicado en la revista científica “Journal of Cachexia, Sarcopenia and Muscle”.
El estudio se realizó por etapas, comprendiendo experimentos con ratones divididos en dos grupos. Un grupo fue sometido a una batería de ejercicios aeróbicos en una cinta de correr durante cinco semanas, mientras que el grupo de control permaneció sedentario.
Al final de este período los investigadores hicieron pruebas en los ratones para ver si el ejercicio había mejorado de hecho su capacidad aeróbica. En la siguiente etapa, se lesionó el tejido muscular de ambos grupos y se analizó su capacidad de regeneración.
“Primero encontramos que los animales entrenados tenían fibras musculares formadas más recientemente, así como menos depósitos de tejido fibroso y menos signos de inflamación. Estos hallazgos confirmaron que el tejido muscular de los animales entrenados había sido de hecho mejor reparado”, señala Abreu.
Tras concluir que la capacidad de reparación muscular había mejorado, los investigadores investigaron las alteraciones en las células satélites aisladas de los animales sometidos al programa de ejercicios.
Las proteínas que regulan la quietud y la activación celular, permitiendo la auto-renovación o la diferenciación, fueron aumentadas en estas células.
“También demostraron que la diferenciación se había inhibido, confirmando nuestros hallazgos”, señala.
Las células satélites son responsables de la regeneración y preservación del tejido muscular, explicó, pero para realizar esta función tienen que permanecer en reposo para mantener la homeostasis del tejido.
A lo largo de la vida del sujeto, se activan por lesiones o por el desgaste debido al ejercicio. Algunos se diferencian entonces en células de tejido, mientras que otros se auto renuevan, dando lugar a nuevas células satélites para que el ciclo pueda continuar.
“Estas células se activan constantemente, pero con el tiempo pueden fatigarse y dejar de auto-renovarse. Esto es lo que ocurre en la distrofia muscular y en las enfermedades que implican pérdida de masa muscular como la caquexia o la sarcopenia.
Si tenemos más células renovadas, significa que tenemos más células capaces de regenerar el tejido”, comentan los investigadores.
Además de concluir que el ejercicio mantenía la capacidad de regeneración del tejido muscular y contribuía a la recuperación de las lesiones, los investigadores midieron el consumo de oxígeno de las células satélites en busca de una explicación para el fenómeno. “Sorprendentemente descubrimos que consumen menos oxígeno, como si se hubieran vuelto más económicas”, apunta Abreu.
Los hallazgos refutaron la hipótesis inicial de los investigadores, que era que debido a que el ejercicio aeróbico mejoraba la capacidad de oxidación muscular y las células satélites están ancladas a la superficie del tejido muscular esquelético (de ahí el nombre de satélite), la capacidad de oxidación de las células satélites también debería aumentar.
