La falta de una única proteína acelera el envejecimiento muscular en ratones

IRB | CIBER | miércoles, 22 de junio de 2016

Una de las alteraciones que más afecta a la calidad de vida de las personas mayores es la atrofia muscular inducida por la edad con la consiguiente pérdida de fuerza, conocida como sarcopenia. Hacia los 55 años, las personas comienzan a disminuir su masa muscular, hasta edades avanzadas, cuando la pérdida es ya más crítica. Se desconoce cómo se llega a la sarcopenia ni cómo tratarla. Una investigación coordinada por investigadores del CIBERDEM en el IRB Barcelona, en colaboración con la Universidad de Barcelona (UB), ha descubierto en ratones que la proteína Mitofusina 2 es necesaria para mantener unos músculos sanos. En el artículo científico, publicado hoy en The EMBO Journal, indican que esta proteína podría ser una diana terapéutica válida para mejorar la sarcopenia en gente mayor.

Los científicos liderados por Antonio Zorzano, jefe de grupo del CIBERDEM en el IRB Barcelona, catedrático de la UB e ICREA Academia, observan que los ratones durante el envejecimiento y de forma natural, van perdiendo específicamente expresión de Mitofusina 2 en los músculos. Demuestran que la baja actividad de esta proteína en ratones de 24 meses (equivalentes a una persona de 80 años) está directamente relacionada con la atrofia muscular y la sarcopenia que presentan. Los científicos confirman la asociación entre pérdida de Mitofusina 2 y envejecimiento muscular cuando eliminan la proteína en el músculo de ratones de 6 meses (equivalentes a una persona de 30 años) porque aceleran el envejecimiento, reproduciendo prematuramente las condiciones de la musculatura de ratones viejos.

"Durante cinco años hemos recogido pruebas suficientemente significativas que demuestran la contribución de Mitofusina 2 para mantener la buena salud de los músculos en ratones y que nos permiten pensar en una estrategia terapéutica para la sarcopenia", explica el primer autor del artículo, David Sebastián, investigador contratado del CIBERDEM en el IRB Barcelona. "La sarcopenia no es un problema menor porque hace que algunas personas mayores necesiten ayuda para sus tareas cotidianas", explica Antonio Zorzano. "Si queremos aumentar la salud de las personas mayores este es un problema que hay que abordar", recalca. El envejecimiento de la población mundial es un hecho. Las Naciones Unidas calculan que para el 2050, 2.100 millones de personas tendrá más de 60 años, un 22% de la población global; a día de hoy son el 12%.

 El laboratorio del Dr. Zorzano tiene en marcha un estudio en colaboración con geriatras del Hospital Sant Joan de Déu para demostrar que la represión de Mitofusina 2 también ocurre durante el envejecimiento humano. "Es la prueba necesaria si queremos hacer el traslado a la clínica", expone. En paralelo, ya tienen a punto la tecnología para buscar moléculas farmacológicas para potenciar la actividad de Mitofusina 2.

Además, explica el científico, hay otro fenómeno de degeneración muscular extrema, en este caso asociado a enfermedad, especialmente en cáncer, llamado caquexia.

"Si encontramos una molécula que mejore el estado de los músculos, se debería testar en pacientes de cáncer con caquexia", asegura Zorzano, "porque en algunos casos es la auténtica causa de la muerte de los enfermos".

Mecanismos moleculares tras el envejecimiento muscular

La Mitofusina 2 es una proteína mitocondrial que interviene en el buen funcionamiento de la dinámica de las mitocondrias dentro de las células, y tiene a la vez funciones relacionadas con la autofagia, un proceso crucial para la eliminación de mitocondrias dañadas. La pérdida de Mitofusina 2 hace que el sistema de reciclaje de mitocondrias no funcione correctamente y en consecuencia se acumulen mitocondrias en mal estado en las células musculares.

Gracias al estudio, los investigadores también han identificado y descrito un sistema de rescate de la autofagia que entra en funcionamiento independiente de Mitofusina 2, y que permite a las células recuperar parcialmente el sistema de reciclaje de mitocondrias en el músculo esquelético. Los científicos sugieren que esta podría ser una vía metabólica alternativa a Mitofusina para aumentar la autofagia en el músculo esquelético y mantener un sistema de mitocondrias en mejores condiciones.

Para llevar a cabo este estudio, el laboratorio ha contado con fondos del Ministerio de Economía y Competitividad, de la Generalitat de Catalunya, del CIBERDEM y del proyecto europeo DIOMED, del programa INTERREG-SUDOE-FEDER, liderado por Antonio Zorzano.

Artículo de referencia:

Mfn2 deficiency links age-related sarcopenia and impaired autophagy to activation of an adaptive mitophagy pathway. David Sebastián, Eleonora Sorianello, Jessica Segalés, Andrea Irazoki, Vanessa Ruiz-Bonilla, David Sala, Evarist Planet, Antoni Berenguer-Llergo, Juan Pablo Muñoz, Manuela Sánchez-Feutrie, Natàlia Plana, María Isabel Hernández-Álvarez, Antonio L. Serrano, Manuel Palacín, and Antonio Zorzano

The EMBO Journal (22 June 2016) doi: 10.15252/embj.201593084