Un estudio reciente publicado en Journal of Cell Biology ha demostrado que la enzima GCN5 desempeña un papel crucial en el mantenimiento de la expresión de proteínas estructurales clave en el músculo esquelético, que son esenciales para la respiración, la postura y la locomoción.
Este descubrimiento, realizado por un equipo internacional dirigido por investigadores de la Facultad de Medicina de la Universidad de Ottawa , podría contribuir a futuras terapias para la degeneración muscular debido a la vejez, el cáncer y la distrofia muscular.
El Dr. Keir Menzies, biólogo molecular del departamento de Bioquímica, Microbiología e Inmunología de la Facultad de Medicina y profesor asociado de la Escuela Interdisciplinaria de Ciencias de la Salud, dirigió al equipo en un lapso de aproximadamente cinco años, durante los cuales experimentaron con un «knockout» de ratón específico del músculo de GCN5, una enzima bien estudiada que regula múltiples procesos celulares como el metabolismo y la inflamación.
Los científicos produjeron ratones de laboratorio en los que se interrumpen o eliminan genes específicos para revelar modelos animales de enfermedades humanas y comprender mejor cómo funcionan los genes.
Se realizaron múltiples experimentos para examinar el papel de la enzima GCN5 en la fibra muscular, y lo que encontraron fue una disminución notable en la salud muscular durante el estrés físico, como correr cuesta abajo en una cinta rodante, un tipo de ejercicio conocido por los atletas por causar microdesgarros en fibras musculares para estimular el crecimiento muscular. Las fibras musculares de los animales de laboratorio se volvieron dramáticamente más débiles a medida que corrían cuesta abajo, como las de los ratones viejos, mientras que los ratones de tipo salvaje no sufrieron un impacto similar.
El Dr. Menzies, autor principal del estudio, dice que los hallazgos son similares a lo que se observa en el envejecimiento avanzado o las miopatías y la distrofia muscular, un grupo de enfermedades genéticas que provocan debilidad progresiva y pérdida de masa muscular. Fue respaldado por datos humanos, incluida una correlación negativa observada entre el diámetro de la fibra muscular y Yin Yang 1, una proteína altamente multifuncional que es fundamental para una gran cantidad de procesos celulares y que el laboratorio de Menzies descubrió que es un objetivo de GCN5.
La distrofina es la proteína más importante del cuerpo para mantener la membrana de las células musculares, sirviendo como una especie de ancla y amortiguador amortiguador en las células de los músculos. Sin él, los músculos son muy susceptibles al estrés físico, y el debilitamiento de los músculos puede tener consecuencias paralizantes y mortales.
“Nuestra publicación muestra que si eliminas el GCN5, lo más importante que vemos es la falta de distrofina, sin ver ninguna interrupción real de ningún otro mecanismo”, dice el Dr. Menzies. Señaló que el artículo también reafirmó otras investigaciones que muestran que GCN5 no altera el contenido de las mitocondrias musculares, las centrales eléctricas de las células y otro importante factor de influencia en la salud muscular.
La investigación se basa en datos que muestran que la distrofina es «importante para mantener la integridad muscular general y la salud muscular», según el Dr. Menzies.
Esto es significativo porque la distrofina es la proteína más importante del cuerpo para mantener la membrana de las células musculares, sirviendo como una especie de ancla y amortiguador amortiguador en las células musculares. Sin él, los músculos son muy susceptibles al estrés físico, y el debilitamiento de los músculos puede tener consecuencias paralizantes y mortales.
El Dr. Menzies sugiere que la investigación podría ayudar a crear una base para desarrollar terapias en el futuro. “Estos hallazgos pueden, por lo tanto, ser útiles para el descubrimiento de nuevas terapias que regulen la actividad de GCN5, o sus objetivos posteriores, para mantener los músculos sanos durante el cáncer, las miopatías, la distrofia muscular o el envejecimiento”, dice.
La distrofia muscular afecta aproximadamente a 1 de cada 5000 hombres, según la Asociación de Distrofia Muscular, y se caracteriza por debilidad y degeneración muscular progresiva. Actualmente no existe una cura conocida para la enfermedad y las opciones de tratamiento se limitan a controlar los síntomas y mejorar la calidad de vida.
La investigación dirigida por uOttawa sobre GCN5 y la distrofina podría proporcionar una vía potencial para desarrollar nuevas terapias para tratar la distrofia muscular y otras enfermedades degenerativas musculares.
El Dr. Menzies y su equipo planean continuar su investigación investigando los objetivos posteriores de GCN5 e identificando posibles candidatos a fármacos que podrían regular su actividad. También esperan explorar más a fondo el papel de la distrofina en la salud muscular e investigar si aumentar su expresión podría ser una opción de tratamiento viable para la distrofia muscular.
Los hallazgos del equipo ya atrajeron la atención de la comunidad científica, y los expertos elogiaron la investigación como un importante paso adelante en la comprensión de los mecanismos subyacentes a la degeneración muscular.
“Este estudio proporciona información importante sobre el papel de GCN5 en el mantenimiento de la salud muscular y destaca el papel fundamental de la distrofina en la integridad muscular”, dice el Dr. Mark Tarnopolsky, profesor de pediatría y medicina en la Universidad McMaster que no participó en el estudio.
El Dr. Tarnopolsky agrega que la investigación tiene «importantes implicaciones para el desarrollo de nuevos tratamientos para enfermedades degenerativas musculares y subraya la importancia de invertir en investigación básica para avanzar en nuestra comprensión de estas condiciones».
El estudio dirigido por uOttawa también destaca la importancia de la colaboración internacional en la investigación científica. La investigación involucró a científicos de Canadá, Australia, Italia y los Estados Unidos, lo que demuestra el impacto global de la colaboración científica en el avance del conocimiento y la mejora de la salud humana.
“Este estudio es un testimonio del poder de la colaboración internacional en la investigación científica”, dice el Dr. Menzies. «Al reunir a investigadores de diferentes países y diferentes disciplinas, pudimos hacer un progreso significativo en la comprensión de los mecanismos subyacentes a la degeneración muscular y en la identificación de objetivos potenciales para nuevas terapias».
A medida que la población mundial continúa envejeciendo, es probable que aumente la incidencia de enfermedades degenerativas musculares, lo que hace que la investigación en esta área sea aún más importante. El estudio dirigido por uOttawa sobre GCN5 y distrofina representa un avance prometedor en el desarrollo de nuevas terapias para tratar estas condiciones devastadoras y mejorar la calidad de vida de los pacientes en todo el mundo.
¿Cuáles son los síntomas de la atrofia muscular?
Según la clínica de Cleveland, los síntomas de la atrofia muscular difieren según la causa de su afección. El signo más evidente de atrofia muscular es la reducción de la masa muscular. Otros signos de atrofia muscular pueden incluir:
- Un brazo o una pierna es más pequeño que el otro.
- Debilidad en un brazo o una pierna.
- Entumecimiento u hormigueo en brazos y piernas.
- Problemas para caminar o mantener el equilibrio.
- Dificultad para tragar o hablar.
- Debilidad facial.
- Pérdida progresiva de la memoria.