LASSS aumentó la unión de HGF a un receptor importante para la reparación muscular
- LASSS aumentó más del doble la unión de HGF al receptor c-met en un experimento de laboratorio
- HGF participa en la activación de las células satélite, que ayudan a reparar el tejido muscular
- Los ensayos describen un efecto molecular, no un tratamiento probado para la pérdida de función muscular relacionada con la edad
La edad debilita el sistema de reparación muscular
Los músculos esqueléticos permiten a las personas moverse, levantar objetos y mantener la postura, pero con la edad su fuerza y su capacidad de recuperarse pueden disminuir. Con el tiempo, pueden acumularse depósitos de grasa y tejido cicatricial, y reducirse el número de fibras especializadas necesarias para los movimientos rápidos y potentes. Estos cambios no solo afectan al rendimiento físico: las actividades cotidianas se vuelven más difíciles y la movilidad y la independencia disminuyen gradualmente.
Investigadores de Japón estudiaron uno de los mecanismos que podría estar relacionado con el deterioro de la regeneración muscular. El equipo, dirigido por el profesor Ryuichi Tatsumi, de la Facultad de Agricultura de la Universidad de Kyushu, se centró en la proteína HGF y su interacción con un receptor celular. El trabajo se publicó en la revista Scientific Reports. Los autores consideran que los resultados podrían servir de base para un nuevo enfoque, pero no anuncian una terapia lista ni un método demostrado para detener los cambios asociados a la edad.
Los músculos esqueléticos cuentan con un sistema propio para recuperarse del desgaste y las lesiones. En él desempeñan un papel importante las células satélite, células madre especializadas situadas junto a las fibras musculares. Por lo general, permanecen inactivas, pero, cuando es necesario, pueden activarse, multiplicarse y convertirse en células musculares. De este modo, participan en la reparación del tejido dañado. La eficacia con que se pone en marcha este proceso depende, entre otros factores, de las señales moleculares que reciben las células.
El HGF transmite una señal a las células satélite
Una de esas señales es una proteína conocida como factor de crecimiento hepatocitario o HGF. A pesar de su nombre, sus funciones no se limitan al hígado: en los músculos ayuda a activar las células satélite. En condiciones normales, el HGF se encuentra en el material de soporte que rodea las fibras musculares. Cuando el músculo se daña, se mueve o se estira, la proteína puede liberarse y luego unirse al receptor c-met en la superficie de las células que participan en la regeneración.
Al unirse a c-met, el HGF ayuda a sacar a las células satélite de su estado de reposo. Después, las células pueden multiplicarse, madurar e incorporarse a la reparación de las fibras musculares. Los receptores de este sistema funcionan como puntos de recepción de señales moleculares: la interacción de la proteína con el receptor desencadena una respuesta dentro de la célula. Por eso, no solo es importante la producción de HGF, sino también que conserve su capacidad para reconocer y activar c-met. La alteración de este contacto puede debilitar una de las etapas de la reparación natural de los músculos.
Investigaciones anteriores del grupo revelaron que el HGF puede sufrir nitración, una modificación química en la que se añade un grupo nitro a determinadas zonas de la proteína. Este cambio puede alterar sus propiedades e impedir que funcione con normalidad. En el HGF, los investigadores identificaron dos posiciones vulnerables: Y198 y Y250. Ambas se encuentran en una región necesaria para unirse a c-met. Si estas zonas se nitrifican, a la proteína le resulta más difícil interactuar con el receptor.
La nitración dificulta que la proteína se una al receptor
Los autores plantean que esto podría explicar en parte el deterioro de la regeneración asociado a la edad: el HGF puede seguir produciéndose, pero una modificación química de la proteína ya producida impide que transmita la señal a las células. En ese caso, el problema no se limita a la falta del propio factor de crecimiento. El profesor Tatsumiya describió precisamente esta posibilidad como un motivo para buscar un compuesto que pudiera proteger al HGF de la nitración o compensar la pérdida de función que esta provoca. Esta explicación sigue siendo un mecanismo hipotético, no una causa demostrada de todos los cambios musculares asociados a la edad.
Para comprobar la idea, el equipo estudió dos compuestos con propiedades antioxidantes: el glutatión trisulfuro, denominado GSSSG, y el trisulfuro lipoico LASSS. Los antioxidantes pueden limitar algunos tipos de daño químico causado por moléculas reactivas. Ambas sustancias pertenecen a la familia de los trisulfuros, cuya característica distintiva es una cadena de tres átomos de azufre unidos. Según la descripción del estudio, estas moléculas pueden participar en reacciones de oxidación-reducción.
En los primeros experimentos de laboratorio, tanto el GSSSG como el LASSS redujeron la nitración de dos sitios vulnerables del HGF. Sin embargo, esto no bastó para restablecer por completo la capacidad de la proteína para unirse al receptor. Por ello, los científicos modificaron la cantidad de trisulfuro en relación con el HGF. La fuente indica que la proporción molar se cambió de 1:4000 a 1:8000 y que, a una concentración más alta, los investigadores observaron un efecto que iba más allá de la simple reducción de la modificación química de la proteína.
LASSS aumentó la unión, pero el efecto clínico no se ha verificado
LASSS mostró un resultado especialmente notable: el HGF tratado con él se unió a c-met con una afinidad más del doble que la proteína sin tratar. En otras palabras, en el experimento aumentó la afinidad de la interacción con el receptor, una etapa importante en la transmisión de señales a las células satélite. LASSS también aumentó la resistencia del HGF a la pérdida de función causada por la nitración, especialmente en la posición Y198. Estas observaciones corresponden a mediciones moleculares y, por sí solas, no demuestran que mejoraran la fuerza o la capacidad de recuperación muscular de las personas participantes.
En los experimentos descritos, el efecto sobre la unión fue específico de LASSS. GSSSG también redujo la nitración del HGF en una etapa inicial, pero no produjo un aumento similar de la interacción con c-met. Esta diferencia es importante para la interpretación: el efecto antioxidante general de ambos compuestos no explica por completo el resultado obtenido con LASSS. El estudio señala una influencia particular de este trisulfuro en la interacción entre la proteína y el receptor; sin embargo, los datos presentados no determinan exactamente cómo se produce este aumento.
La importancia práctica del descubrimiento se limita por ahora a la posibilidad de comprender mejor la regulación molecular de la reparación muscular. La descripción proporcionada presenta experimentos de laboratorio con HGF, la nitración y un receptor, pero no informa de que se haya probado LASSS como tratamiento en personas ni de sus efectos sobre la movilidad cotidiana. Por lo tanto, no se puede concluir que el compuesto prevenga la pérdida de masa muscular relacionada con la edad o recupere la fuerza. La siguiente cuestión importante es si el efecto se confirmará más allá de los experimentos descritos y si resultará aplicable al tejido muscular vivo.
Fuente: ScienceDaily
