Un nuevo estudio muestra que los seres humanos expresan una hormona poderosa durante el ejercicio y que el tratamiento de ratones con la hormona mejora el rendimiento físico, la capacidad y el estado físico. 

Los investigadores dicen que los hallazgos presentan nuevas posibilidades para abordar el deterioro físico relacionado con la edad.

La investigación, publicada el miércoles en Nature Communications , revela una visión detallada de cómo el genoma mitocondrial codifica las instrucciones para regular la capacidad física, el rendimiento y el metabolismo durante el envejecimiento y puede aumentar la esperanza de vida saludable.

«Las mitocondrias se conocen como la fuente de energía de las células, pero también son centros que coordinan y afinan el metabolismo al comunicarse activamente con el resto del cuerpo», dijo Changhan David Lee, profesor asistente de la Escuela de Gerontología Leonard Davis de la USC y correspondiente autor del estudio. «A medida que envejecemos, esa red de comunicación parece romperse, pero nuestro estudio sugiere que puede restaurar esa red o rejuvenecer un ratón viejo para que esté tan en forma como uno más joven».

El estudio analizó el papel de MOTS-c, una de varias hormonas identificadas recientemente que se sabe que imitan los efectos del ejercicio. Sin embargo, MOTS-c es único porque está codificado en el pequeño genoma de las mitocondrias en lugar del genoma más grande en el núcleo de una célula. Esto abre un genoma completamente nuevo al que dirigirse para nuevas intervenciones, dice Lee, quien, junto con Pinchas Cohen, profesor de gerontología, medicina y ciencias biológicas y decano de la Escuela Leonard Davis de la USC, describió por primera vez la proteína conservada evolutivamente y sus efectos en metabolismo en 2015. Sus estudios posteriores mostraron cómo MOTS-c codificado por mitocondrias instruye a las proteínas para que interactúen con el genoma nuclear y desempeña un papel importante en la regulación del metabolismo celular y las respuestas al estrés.

En ratones, mejora física en todas las edades.

Para este estudio, el equipo de investigación probó cómo las inyecciones de MOTS-c afectaron a ratones de diferentes edades midiendo la capacidad física y el rendimiento en ratones jóvenes (2 meses), de mediana edad (12 meses) y viejos (22 meses). Cuando a los ratones se les presentaron desafíos físicos, incluido mantener el equilibrio en una barra giratoria y correr en una cinta de correr acelerada, los ratones de todas las edades que habían recibido el tratamiento MOTS-c obtuvieron resultados significativamente mejores que los ratones no tratados de la misma edad.

Incluso los grupos de ratones que habían sido alimentados con una dieta alta en grasas mostraron una marcada mejoría física después del tratamiento MOTS-c y menos aumento de peso que los ratones no tratados. Estos hallazgos se hacen eco de investigaciones anteriores sobre el tratamiento MOTS-c en ratones, que también encontraron que revertía la obesidad inducida por la dieta y la resistencia a la insulina dependiente de la dieta y la edad.

Además, el tratamiento de los ratones más viejos que se acercan al final de sus vidas con MOTS-c resultó en notables mejoras físicas. Este tratamiento para la vejez mejoró la fuerza de agarre, la marcha (medida por la longitud de la zancada) y el rendimiento físico, que se evaluó con una prueba de marcha (correr no era posible a esta edad).

«Los ratones más viejos eran el equivalente humano de 65 años o más y, una vez tratados, duplicaron su capacidad de carrera en la cinta», dijo Lee. «Incluso pudieron dejar atrás a sus cohortes de mediana edad que no recibieron tratamiento».

Los humanos expresan MOTS-c con ejercicio

Para medir los efectos del ejercicio en los niveles de MOTS-c en las personas, los investigadores recolectaron plasma y tejido del músculo esquelético de voluntarios varones jóvenes, sanos y sedentarios que hacían ejercicio en una bicicleta estacionaria. Se recogieron muestras antes, durante y después del ejercicio, así como después de un descanso de 4 horas.

En las células musculares, los niveles de MOTS-c aumentaron significativamente casi 12 veces después del ejercicio y permanecieron parcialmente elevados después de un descanso de cuatro horas, mientras que los niveles de MOTS-c en el plasma sanguíneo también aumentaron aproximadamente un 50% durante y después del ejercicio y luego regresaron a línea de base después del período de descanso. Los hallazgos sugieren que el ejercicio en sí indujo la expresión de péptidos reguladores codificados por mitocondrias.

La expresión de MOTS-c durante el ejercicio en humanos y los resultados de los estudios en ratones apoyan la idea de que el envejecimiento está regulado por genes tanto en el genoma mitocondrial como en el nuclear. Si bien se necesita más investigación sobre MOTS-c, los datos indican que el tratamiento MOTS-c podría aumentar la duración de la salud, o la parte de la vida con buena salud, y abordar la fragilidad y otras afecciones relacionadas con la edad, dijo Lee.

Los resultados del tratamiento MOTS-c en ratones son extremadamente prometedores para la traducción futura a humanos, agregó, especialmente el hecho de que tales resultados se obtuvieron incluso con el tratamiento que comenzó a edades más avanzadas.

«Los indicadores de deterioro físico en los seres humanos, como la reducción de la longitud de la zancada o la capacidad para caminar, están estrechamente relacionados con la mortalidad y la morbilidad», dijo. «Las intervenciones dirigidas al deterioro y la fragilidad relacionados con la edad que se apliquen más adelante en la vida serían más factibles de trasladar en comparación con los tratamientos de por vida».

Fuente: la Universidad del Sur de California