Descubren Proteína para músculos más grandes

Los científicos de Dana-Farber Cancer Institute han aislado una proteína previamente desconocida en el músculo que estimula su crecimiento y aumento de potencia después del ejercicio de resistencia. Ellos sugieren que aumentar artificialmente los niveles de la proteína algún día podría ayudar a prevenir la pérdida muscular causada por el cáncer, la inactividad prolongada en los pacientes del hospital, y el envejecimiento.

Los ratones que recibieron dosis adicionales de la proteína ganado masa muscular y  fuerza, y los roedores con cáncer eran mucho menos afectadas por la caquexia, la pérdida de músculo que ocurre con frecuencia en pacientes con cáncer, según el informe del 07 de diciembre de la revista Journal celular .

"Esta es la ciencia básica en la actualidad", comentó Jorge Ruas, PhD, autor principal del informe. "Pero si se pudiera encontrar una manera de elevar los niveles de esta proteína, que sería muy emocionante. Por ejemplo, usted puede ser capaz de reducir la pérdida de masa muscular en pacientes en unidades de cuidados intensivos cuyos músculos se atrofian debido a reposo prolongado en cama." Otras aplicaciones, dijo, podría ser en trastornos como la distrofia muscular y la pérdida gradual de masa muscular del envejecimiento.

Bruce Spiegelman, PhD, autor principal, dirigió el equipo Dana-Farber que identificó la proteína, PGC-1 alfa-4, en el músculo esquelético y dijo que está presente en ratones y seres humanos. El ejercicio de resistencia, como el levantamiento de peso, provoca un aumento de PGC-1 alfa-4, que a su vez provoca cambios bioquímicos que hacen que los músculos más grandes y potentes, dijeron los investigadores.

La proteína es una isoforma o variante leve de PGC-1 alfa, un regulador importante del metabolismo del cuerpo que está activada de las formas de ejercicio, como correr, que aumentan la resistencia muscular en lugar de tamaño. "Es bastante increíble que dos proteínas producidas por un solo gen regular los efectos de ambos tipos de ejercicio", comentó Spiegelman.

Los investigadores encontraron que la nueva proteína controla la actividad de dos conocidos previamente las vías moleculares implicadas en el crecimiento muscular. Un aumento de PGC-1 alfa-4 con el ejercicio aumenta la actividad de una proteína llamada IGF1 (insulina factor de crecimiento 1), lo que facilita el crecimiento muscular. Al mismo tiempo, PGC-1 alfa-4 también se reprime otra proteína, la miostatina, que normalmente limita el crecimiento muscular. En efecto, PGC-1 alfa-4 presiona el acelerador y quita el freno para permitir que los músculos ejercitados en ganar masa y fuerza.

"Todos nuestros músculos tienen influencias tanto positivas como negativas sobre el crecimiento", explicó Spiegelman. "Esta proteína (PGC-1 alfa-4) rechaza la miostatina y se convierte en imagen IGF1".

Varios experimentos demostraron los efectos fortalecedores musculares de la nueva proteína. Los investigadores utilizaron los portadores del virus para insertar PGC-1 alfa-4 en el músculo de la pata de los ratones y encontraron que dentro de varios días sus fibras musculares eran un 60 por ciento mayor en comparación con los ratones no tratados. También diseñaron ratones para tener más PGC-1 alfa-4 en sus músculos que los ratones normales que no estaban ejerciendo. Las pruebas mostraron que los ratones tratados eran 20 por ciento más fuerte y más resistente a la fatiga que los controles; además, eran más delgados que sus homólogos normales.

Los ratones diseñados para tener extra de PGC-1 alfa-4 mostró "resistencia dramático" para el cáncer relacionado con atrofia muscular, según los científicos. Los ratones perdieron sólo 10 por ciento en masa de un músculo de la pierna en comparación con una pérdida de 29 por ciento en ratones con cáncer que no tenía adicional PGC-1 alfa-4, según el informe. Los ratones alterados eran también más fuertes y más activos que los ratones normales.

Ruas, el primer autor, está ahora en la facultad en el Instituto Karolinska de Suecia. Otros autores son del Dana-Farber Cancer Institute, Harvard Medical School, de la Universidad de Colorado, la Universidad de Virginia, y la Clínica Mayo.

La investigación fue financiada por el NIH subvención DK061562 y una donación de Novartis.

Fuente: 

Science Daily.

06 de diciembre 2012 

Science News.