Un grupo de investigadores ha identificado los mecanismos que contribuyen al envejecimiento de las células musculares y que nos hacen perder masa y fuerza con la edad. Este hallazgo puede ser de interés para diseñar estrategias terapéuticas que frenen la sarcopenia, uno de los problemas de salud más relevantes, sobre todo, en población de más de 65 años.
Lo que ha descubierto un grupo de investigadores de la Universidad de Oviedo es por qué las células madre de los músculos pierden su capacidad de regeneración conforme envejecemos. Este hallazgo podría tener implicaciones en la comprensión y tratamiento de la pérdida de masa muscular asociada a la edad, según los datos que publica Cell Death and Disease.
El estudio ha sido liderado por inveautostigadores del grupo cROS, perteneciente a la Universidad de Oviedo y miembro, a su vez, del grupo OSKAR, del Instituto de Investigación del Principado de Asturias (ISPA).
Los investigadores recuerdan que el mantenimiento del organismo en estado saludable requiere del funcionamiento de un conjunto de células responsables de la renovación celular. Son las denominadas células madre, que se encargan de la renovación de los órganos y tejidos sustituyendo las células dañadas, por una lesión o envejecimiento, por células plenamente funcionales. Para lograrlo, las células madre tienen que activarse y diferenciarse, dando lugar a nuevas células que reemplazan a las que ya no son operativas.
La investigación realizado por Yaiza Potes y coordinada por Ana Coto Montes e Ignacio Vega Naredo, profesores del Departamento de Morfología y Biología Celular de la Universidad de Oviedo ha permitido determinar los mecanismos por los que las células madre musculares pierden o ven disminuida su capacidad de diferenciación y, por tanto, de regeneración.
Estado prematuro de senescencia irreversible
Las células madre musculares, a medida que envejecemos, entran en un estado prematuro de senescencia irreversible que les impide reparar el tejido frente a una lesión, lo que acaba contribuyendo a una importante pérdida de masa y fuerza muscular con el paso del tiempo. Una de las consecuencias de este proceso es que las personas mayores se convierten en mucho más frágiles y vulnerables.
El grupo de investigadores de la Universidad de Oviedo ha descubierto por qué las células precursoras de músculo pierden esta habilidad: las células madre musculares envejecidas no son capaces de activarse y diferenciarse correctamente debido a dos motivos. Primero, por un fallo en la vía de señalización p66Shc y, segundo, por la pérdida de la capacidad autofágica.
Las investigaciones sobre p66Shc, proteína que regula una cascada de señalización y distintos mecanismos en el interior de las células, revelan que desempeña un papel regulando los niveles de radicales libres y la esperanza de vida.
Según la investigadora Yaiza Potes, "la alteración de la vía p66Shc en las células madre musculares envejecidas hace que las mitocondrias, conocidas como las centrales energéticas de la célula, no funcionen correctamente y se genere un ambiente oxidativo desfavorable que daña las células madre musculares, que ven truncada así su capacidad de activarse y de iniciar el proceso de diferenciación".
La cuestión es que afecta al metabolismo de las mitocondrias pero también al ambiente de las células, lo cual es muy importante porque "las células madre para activarse necesitan un ambiente adecuado", precisa esta investigadora.
Un interruptor que puede activarse o no
Estos mecanismos funcionan correctamente en las células madre musculares de los individuos jóvenes pero no en las células envejecidas, que no son capaces de dar lugar a células musculares funcionales y en consecuencia no se logra reparar el daño cuando se produce ni regenerar el músculo.
La cuestión es que el mecanismo de p66Shc no ha sido tan fácil de comprender. Los investigadores de la Universidad de Oviedo lo que han visto ahora es que funciona como una especie de interruptor, de tal modo que en función de que se active o no actúa de una manera u otra.
Esto explica por qué las células jóvenes disponen el ambiente adecuado para activarse mientras que las envejecidas encuentran un ambiente de estrés oxidativo que les impide diferenciarse del modo esperado para poder regenerar el músculo.
Este fenómeno es muy importante para entender la pérdida de capacidad de regeneración muscular asociada a la edad y tratar diseñar terapias dirigidas a frenar este proceso y revertir la situación.
El otro mecanismo clave es la autofagia, que constituye el proceso de reciclado de partes de la célula, que son utilizados por el resto para generar componentes nuevos funcionales. A medida que las células van generando desechos, la autofagia los va eliminando, evitando así que se acumulen estructuras dañadas en el interior celular.
Dado que la diferenciación de las células madre musculares es tan estresante que remodela la célula por completo, es necesario que la autofagia actúe correctamente reciclando los desechos hasta conseguir una fibra muscular plenamente funcional. "Sin embargo, la autofagia se encuentra alterada en las células madre musculares envejecidas, lo que determina un destino celular erróneo que reduce la capacidad de regeneración tisular", añade la investigadora.
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