El envejecimiento puede afectar a la capacidad del músculo esquelético para repararse después de una lesión o de periodos de inactividad. Investigadores de la Universidad de Kyushu (Japón) han identificado un compuesto que podría proteger una de las señales implicadas en este proceso y mejorar su funcionamiento.
El trabajo, dirigido por el profesor Ryuichi Tatsumi, de la Facultad de Agricultura de la Universidad de Kyushu, se centra en el factor de crecimiento de hepatocitos (HGF), una proteína que participa en la activación de las células encargadas de reparar las fibras musculares. Los resultados se han publicado en la revista Scientific Reports.
En condiciones normales, el HGF permanece inactivo en la estructura que rodea las fibras musculares. Cuando el músculo sufre una lesión o recibe un estímulo mecánico, esta proteína se libera y se une al receptor c-met de las células satélite, consideradas células madre residentes del músculo esquelético.
Esta interacción permite que las células satélite salgan de su estado de reposo, se multipliquen y se diferencien para contribuir a la reparación de las fibras musculares.
El problema aparece con el envejecimiento. Investigaciones anteriores del mismo equipo habían observado que el HGF puede sufrir un proceso químico denominado nitración. Este cambio afecta a dos puntos concretos de la proteína, Y198 y Y250, situados en la región que utiliza para unirse al receptor c-met.
Según los investigadores, cuando el HGF está nitrado pierde capacidad para unirse a este receptor. Este proceso podría contribuir a la pérdida de masa muscular y a una menor capacidad de regeneración asociadas a la edad.
"El HGF no necesariamente desaparece con la edad. Más bien, puede alterarse químicamente después de su producción", explica Tatsumi.
Dos compuestos con actividad antioxidante
Para intentar proteger el HGF, el equipo estudió dos compuestos basados en azufre con actividad antioxidante: el trisulfuro de glutatión (GSSSG) y el trisulfuro de ácido lipoico (LASSS).
Ambos pertenecen a una familia de moléculas denominadas trisulfuros, caracterizadas por contener tres átomos de azufre unidos consecutivamente. En los primeros experimentos, tanto GSSSG como LASSS redujeron la nitración del HGF en los puntos Y198 y Y250.
Sin embargo, esta reducción no consiguió recuperar por completo la capacidad de la proteína para unirse al receptor. Los investigadores modificaron entonces la proporción entre el HGF y los compuestos, pasando de 1:4.000 a 1:8.000.
En esas condiciones, el LASSS produjo un efecto diferente. La afinidad del HGF por el receptor c-met aumentó más del doble respecto al HGF no tratado, además de mostrar una mayor resistencia frente a la alteración provocada por la nitración, especialmente en el punto Y198. El mismo efecto no se observó con GSSSG.
El efecto también se observó en ratones
Los investigadores plantean que LASSS podría actuar más allá de su capacidad para neutralizar moléculas reactivas. Según Tatsumi, los resultados apuntan a que el compuesto puede interactuar directamente con el HGF y provocar un cambio estructural que mejore su unión con c-met.
El investigador describe esta forma mejorada de la proteína como "Super HGF", aunque el estudio no establece que se trate de una nueva proteína.
Para comprobar si el efecto observado en los experimentos se mantenía en tejido vivo, el equipo utilizó ratones con atrofia muscular provocada mediante suspensión de la cola. Los animales tratados previamente con LASSS presentaron una reducción significativa de la nitración del HGF frente a los ejemplares que no recibieron el compuesto.
El GSSSG, en cambio, no mostró un efecto protector en este modelo. Los autores señalan que todavía serán necesarios nuevos experimentos con animales envejecidos para determinar la eficacia y la seguridad de LASSS en organismos vivos. Por tanto, los resultados actuales no permiten establecer todavía su utilidad como tratamiento para la pérdida muscular relacionada con la edad.
Los investigadores consideran que el efecto sobre el HGF podría estudiarse en situaciones relacionadas con el envejecimiento, el reposo prolongado en cama u otras circunstancias que impliquen inactividad muscular. También apuntan a una posible aplicación futura en animales de compañía, aunque serán necesarios nuevos estudios para comprobarlo.