Los genes que controlan los músculos
Cuando los músculos se adaptan al ejercicio, toda una red de genes expresa factores que permiten a los músculos afrontar el esfuerzo aumentando su capacidad para emplear oxígeno y degradar o generar proteínas. Los investigadores del proyecto MUSC ADAP XRCS (Mechanisms of skeletal muscle adaptation to exercise and their implications in health and disease) examinaron la familia de coactivadores transcripcionales del coactivador 1 del receptor gamma activado por el proliferados de peroxisomas (PGC-1). Uno de sus miembros mejor conocidos es el coactivador PGC-1α4, inducido por el entrenamiento de resistencia como el levantamiento de pesas y que regula el aumento y el crecimiento del músculo esquelético. Ratones con niveles elevados del coactivador PGC-1α4 exhiben un aumento del tamaño y la fuerza muscular así como resistencia a la pérdida muscular relacionada con la falta de ejercicio. Los investigadores identificaron recientemente el coactivador PGC-1α1 y descubrieron que el aumento de la concentración de este coactivador en el músculo esquelético como resultado del ejercicio protege de la depresión inducida por estrés a través de la activación de enzimas que degradan la quinurenina, una molécula de respuesta al estrés. En su nueva configuración, esta molécula es incapaz de atravesar la barrera hematoencefálica y, por tanto afectar negativamente a las neuronas. La investigación reveló que las diferencias en la fisiología muscular detectadas con variantes del coactivador PGC-1α1 podrían deberse a la transcripción de ARN mensajeros alternativos codificados por el mismo gen. Esto proporciona un nuevo punto de vista, ya que los cambios adaptativos musculares no solo son debidos a modificaciones en los niveles de expresión de genes específicos, sino también a diferentes transcriptos del mismo gen. En colaboración con otro grupo de investigación, el equipo de MUSC ADAP XRCS identificó asimismo los ligandos de las variantes del coactivador PGC-1α1. También se desarrollaron líneas de ratón específicas para los coactivadores PGC-1α2 y PGC-1α3. Estos modelos murinos ya se han validado y se están caracterizando actualmente. Los cambios musculares observados están coordinados, lo que sugiere la existencia de rutas de regulación compartidas. Para identificar nuevas rutas moleculares, los investigadores estudiaron la atrofia y la hipertrofia muscular siguiendo un protocolo para la evaluación del músculo esquelético en una extremidad posterior de ratón. En este contexto, se identificaron diferentes genes candidato para la regulación de la masa y la función muscular y, actualmente, se están estudiando en mayor detalle. Los resultados del proyecto MUSC ADAP XRCS podrían tener amplias repercusiones. Estos podrían servir de base para el desarrollo de fármacos basados en el PGC-1α4 para la pérdida muscular debida a la enfermedad o a la falta de ejercicio. Dado que el ejercicio muscular mejora la salud mental, una nueva generación de antidepresivos que actúan en el músculo y no en el cerebro podría tener un futuro prometedor.
Palabras clave
Genes, músculos, ejercicio, MUSC ADAP XRCS, PGC-1
