Revelan cómo ralentizar el deterioro muscular asociado al envejecimiento

A medida que la población envejece, es crucial entender cómo avanza el proceso de envejecimiento y las enfermedades relacionadas. El músculo esquelético es esencial para el movimiento y la regulación metabólica y experimenta cambios significativos con la edad que conlleva la pérdida de masa y función muscular y da lugar a afecciones como la sarcopenia, especialmente en personas mayores de 80 años. Este fenómeno incrementa la fragilidad y acelera el declive funcional, aunque los mecanismos exactos no están completamente entendidos y hasta ahora no se habían examinado a nivel celular.

Un equipo multidisciplinario de investigadores de la Universidad Pompeu Fabra en colaboración con científicos de China, Estados Unidos y España, ha desarrollado el atlas unicelular más detallado del músculo esquelético humano envejecido. Este trabajo ha permitido analizar la expresión génica y epigenética de las células musculares en distintas etapas de la vida. El resultado es una valiosa herramienta para identificar células específicas del músculo esquelético sobre las que sería posible realizar intervenciones médicas y de estilo de vida que podrían mejorar la salud y prolongar la vida.

La investigación se ha llevado a cabo en colaboración con instituciones como Altos Labs de San Diego, la Universidad de Valencia/INCLIVA, el Hospital Arnau de Vilanova de Valencia, BGI-Research, y la Universidad Farmacéutica de Guangdong, entre otras. Los investigadores han examinado más de 387.000 células de biopsias de músculo de extremidades inferiores de 31 individuos de diferentes edades y orígenes, detallando así el atlas más completo de su tipo, que se ha publicado en la revista Nature.

Este esfuerzo conjunto fue dirigido por Pura Muñoz-Cánoves, de la UPF y Altos Labs de San Diego, y Miguel A. Esteban de BGI-Research. “Como el atlas más exhaustivo del envejecimiento muscular humano a nivel unicelular hasta la fecha, este estudio será una referencia tanto para el campo del envejecimiento como para el de la sarcopenia y la fragilidad”, ha afirmado Muñoz-Cánoves.

Promover un envejecimiento corporal saludable y aumentar la longevidad

El músculo esquelético humano está formado en gran parte por fibras musculares (miofibras), de las que existen dos tipos. Las fibras musculares de tipo 1 intervienen principalmente en actividades físicas de resistencia, como carreras de larga distancia o ciclismo. Se caracterizan por una velocidad de contracción muscular lenta, un metabolismo aeróbico elevado y una gran actividad mitocondrial. Las fibras musculares 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.

En el estudio se describe cómo cambian con la edad las células musculares esqueléticas y cómo se ven afectadas por el envejecimiento las fibras musculares tipo 1 y tipo 2, cada una con funciones y características metabólicas distintas. Los investigadores también han descubierto que las células madre musculares y las células endoteliales experimentan cambios significativos que afectan a la capacidad de regeneración y aumentan la inflamación, lo cual podría acelerar el deterioro físico en personas mayores.

“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”

El equipo también identificó regiones específicas en la cromatina de las células que están relacionadas con la susceptibilidad a la sarcopenia, proporcionando así nuevas pistas para futuros diagnósticos y tratamientos. Miguel A. Esteban, uno de los dos autores corresponsales de este estudio, ha declarado: “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”.

La investigación subraya la importancia de la colaboración internacional y el análisis de células a nivel unicelular para avanzar en la comprensión del envejecimiento muscular. Este nuevo conocimiento abre posibilidades para el desarrollo de estrategias preventivas y terapéuticas más efectivas para combatir la sarcopenia y promover un envejecimiento más saludable. “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”, concluye Pura Múñoz-Cánoves.

Fuente: Universidad Pompeu Fabra