Identifican un compuesto que podría mejorar la reparación muscular durante el envejecimiento

Con la edad, el músculo esquelético suele deteriorarse de forma relativamente temprana, con pérdida de fuerza, mayor cicatrización, acumulación de grasa dentro del tejido y descenso de las fibras de contracción rápida, responsables de movimientos veloces y potentes.

Un equipo de Kyushu University identificó un compuesto, LASSS, que podría potenciar la reparación del músculo envejecido al reforzar la acción de una proteína clave, un hallazgo que apunta a futuras estrategias para conservar fuerza y función física durante el envejecimiento, el reposo prolongado y otras situaciones de inactividad, informó el portal científico Science Daily.

El trabajo, publicado en la revista científica Scientific Reports, fue dirigido por el profesor Ryuichi Tatsumi, de la Facultad de Agricultura de la universidad japonesa. Su grupo estudió cómo proteger el factor de crecimiento hepatocitario, conocido como HGF, una proteína que inicia la reparación del músculo esquelético.

La señal más llamativa apareció cuando los investigadores trabajaron con una proporción de entre 4.000 y 8.000 moléculas del trisulfuro ensayado por cada molécula de proteína HGF. En esas condiciones, la capacidad de HGF para unirse a su receptor c-met, cuando se mezcló con LASSS, superó el doble de la observada en la proteína no tratada.

El envejecimiento afecta la proteína reparadora muscular

En condiciones normales, HGF permanece inactivo dentro de la red estructural que rodea las fibras musculares. Cuando el músculo sufre una lesión o una estimulación mecánica —una carga física, como el ejercicio—,la proteína se libera y se une a los receptores c-met de las células satélite, las células madre encargadas del mantenimiento y la reparación del músculo esquelético.

Esa unión saca a esas células de su estado inactivo. A partir de allí, pueden multiplicarse, madurar y contribuir a reconstruir las fibras dañadas.

Investigaciones previas del mismo equipo habían mostrado que HGF puede sufrir una modificación química llamada nitración. En ese proceso, se añade un grupo nitro en dos puntos de la proteína, Y198 y Y250, ubicados en la misma región que HGF utiliza para conectarse con c-met.

Después de esa modificación, HGF deja de unirse de manera eficaz al receptor. Tatsumi explicó que la proteína dañada se parece a una llave oxidada que ya no encaja en su cerradura, y planteó que esa pérdida de función podría ser una de las causas del desgaste muscular y de la menor capacidad de regeneración en adultos mayores.

“HGF no necesariamente falta a medida que envejecemos. Más bien, puede alterarse químicamente después de ser producido. Eso nos llevó a preguntarnos si un compuesto con una fuerte capacidad antioxidante podría proteger a HGF, ya sea previniendo la nitración o compensando la pérdida funcional que esta causa”, señaló el profesor.

LASSS protegió la señal, GSSSG no

Los científicos analizaron dos compuestos con propiedades antioxidantes: glutathione trisulfide, abreviado GSSSG, y lipoic acid trisulfide, o LASSS. Ambos son trisulfuros, una clase de moléculas formada por tres átomos de azufre conectados en secuencia y cada vez más estudiada en investigación farmacéutica por su química distintiva y su participación en reacciones de oxidación y reducción.

El objetivo era determinar si alguno de los dos podía proteger a HGF de la nitración y, con ello, preservar su capacidad de activar la reparación muscular.

Los ensayos iniciales mostraron que tanto GSSSG como LASSS reducían la nitración en los sitios Y198 y Y250 de HGF. Pero ninguno de los dos restauró por completo la capacidad de la proteína para unirse a su receptor.

El resultado cambió al elevar la concentración relativa del trisulfuro. Solo con LASSS, HGF no solo resistió mejor la pérdida de función provocada por la nitración, en especial en Y198, sino que además mostró una unión a c-met de más del doble que la de HGF sin tratar.

GSSSG no produjo ese efecto. Esa diferencia llevó a los investigadores a determinar que LASSS no actúa únicamente como antioxidante. “Esto superó nuestras expectativas. Sabíamos que los trisulfuros tenían funciones biológicas diversas, pero nunca esperamos que simplemente mezclar HGF con LASSS produjera un efecto tan marcado”, afirmó Tatsumi.

El investigador añadió: “Lo que esto nos dice es que LASSS hace más que neutralizar moléculas reactivas. Puede interactuar directamente con HGF e inducir un cambio estructural sutil, creando una forma mejorada de ‘Super HGF’ que se une más fuertemente a c-met y resiste la nitración".

Compuesto reduce nitración en modelo de atrofia muscular

Para comprobar si el efecto protector también podía observarse en tejido vivo, el equipo probó LASSS en ratones con atrofia muscular causada por suspensión de la cola, una técnica experimental. Los animales tratados con el compuesto antes del procedimiento presentaron niveles de nitración significativamente más bajos que los no tratados.

Otra vez, GSSSG no ofreció una protección medible. Para los autores, ese dato indica que los beneficios de LASSS no se limitan a experimentos de laboratorio con proteínas aisladas.

El estudio aún no determina si el compuesto es seguro y eficaz en organismos vivos envejecidos. Los investigadores señalan que se requieren más pruebas en animales de edad avanzada antes de evaluar su potencial aplicación.

La hipótesis de trabajo es que el efecto de LASSS sobre HGF podría extenderse a múltiples especies, incluidos los seres humanos y animales de compañía como gatos y perros. Si esa línea se confirma, el compuesto podría servir de base para nuevas intervenciones destinadas a sostener la reparación muscular, la independencia física, la calidad de vida y una vida saludable más prolongada.