Un estudio global liderado por españoles halla las células que hacen perder el músculo al envejecer

La sarcopenia es la pérdida de músculo asociada al envejecimiento, una patología que se agudiza a partir de los ochenta años y se encuentra en auge debido al alargamiento de la esperanza de vida en todo el mundo. Es un factor de fragilidad que compromete la salud y el bienestar de los mayores, pero los mecanismos celulares que la provocan no habían sido descifrados hasta la fecha.

Ahora, un consorcio internacional que incluye a la Universidad Pompeu Fabra (UPF) de Barcelona, a la Universidad de Valencia/INCLIVA y al Hospital Arnau de Vilanova de Valencia ha logrado elaborar el atlas celular más detallado dedicado al envejecimiento musculoesquelético humano hasta la fecha. Los resultados derivados del análisis de 387.000 células obtenidas de 31 participantes se publican en la revista Nature.

El proyecto ha sido liderado por los españoles Pura Muñoz-Cánoves, investigadora ICREA del Departamento de Medicina y Ciencias de la Vida de la UPF e investigadora principal de Altos Labs en el San Diego Institute of Science (EEUU), y Miguel Ángel Esteban, del BGI-Research de Shenzhen (China). "Se trata del atlas más exhaustivo sobre el envejecimiento humano a nivel de células individuales, y será una referencia tanto para el estudio del envejecimiento como de la sarcopenia y fragilidad", afirman.

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El músculo esquelético -unido a los huesos- está formado por dos tipologías de miofibrillas. Las de tipo 1 se ven involucradas principalmente en la actividad física de rendimiento, como correr o pedalear. Su contracción es lenta, su actividad mitocondrial es rica, y disponen de un metabolismo aeróbico elevado. Las de tipo 2 son importantes para las descargas breves e intensas de energía como levantar pesas o saltar. Su tasa de contracción es elevada, tienden a la fatiga y requieren del metabolismo anaeróbico para generar energía.

Al describir las poblaciones celulares del músculo esquelético, desde los núcleos individuales que se unen y forman fibras compuestas hasta las células mononucleares comunes, los investigadores han podido determinar cómo envejecen, y qué sistemas multicelulares se encuentran involucrados. Además, contastando estos datos con la base genética de los pacientes, han podido identificar los factores que permiten predecir la predisposición a sufrir sarcopenia.

Así, pudieron determinar que las células de tipo 2 se deterioran progresivamente a medida que se envejece, mientras que las de tipo 1 se mantienen estables en gran medida, tolerando mejor el estrés del envejecimiento. Además, surgen nuevas células con una acción tanto regeneradora como destructiva. Estas nuevas poblaciones pueden ser imprescindibles para controlar la decadencia del músculo a mayores edades, y son posibles blancos para el tratamiento.

Músculos que se reparan solos

La capacidad de la que disponen nuestros músculos para regenerarse procede en gran medida de las células madre musculares, que reaccionan a las microrroturas proliferando y diferenciándose para aglutinarse con las fibras o formando otras nuevas. Sin embargo, al envejecer ya no se encuentran en reposo sino que presentan un estado de activación prematura, lo que inhibe su capacidad para reparar el músculo.

Además, el envejecimiento provoca cambios en las células endoteliales -que recubren los vasos sanguíneos- con una mayor incidencia de señales inflamatorias. A su vez, las células inmunes aumentan en cantidad e inician una actividad antiinflamatoria. Todo ello hace que los músculos se vuelvan más proclives al deterioro de cara a las lesiones, y puede promover tanto la inflamación crónica como la aceleración del declive de la función física en general de las personas mayores.  

Al comparar con datos genéticos, los investigadores identificaron tipos de células específicos en la cromatina, la mezcla de ADN y proteínas que forma los cromosomas en las células humanas. Esta combinación se asoció con el riesgo de sarcopenia. En un futuro, afirman, podría usarse como diana para el diagnóstico y tratamiento de la patología. "Nuestro trabajo conjunto nos proporciona una nueva perspectiva para entender el envejecimiento del sistema musculoesquelético, y una emocionante nueva base científica para desarrollar estrategias preventivas y terapéuticas", concluyen.