Ajustar un gen hace que los músculos sean el doble de fuertes

18 de noviembre.

Ajustar un gen hace que los músculos sean el doble de fuertes

Los científicos de Salk y sus colaboradores encuentran una nueva vía para tratar la degeneración muscular en personas que no pueden hacer ejercicio

18 de noviembre.

LA JOLLA, CA—Un equipo internacional de científicos ha creado ratones y gusanos súper fuertes y de alta resistencia mediante la supresión de un inhibidor natural del crecimiento muscular, lo que sugiere que los tratamientos para la degeneración muscular relacionada con la edad o la genética están al alcance.

El proyecto fue una colaboración entre investigadores del Instituto Salk de Estudios Biológicos y dos instituciones suizas, Ecole Polytechnique Fédérale de Lausanne (EPFL) y la Universidad de Lausana.

Los científicos descubrieron que un pequeño inhibidor puede ser responsable de determinar la fuerza de nuestros músculos. Al actuar sobre un regulador del genoma (NCoR1), pudieron modular la actividad de ciertos genes, creando una cepa de ratones poderosos cuyos músculos eran el doble de fuertes que los de los ratones normales.

“Ahora hay formas de desarrollar medicamentos para personas que no pueden hacer ejercicio debido a la obesidad u otras complicaciones de salud, como diabetes, inmovilidad y fragilidad”, dice ronald m evans, profesor en Salk's Laboratorio de Expresión Génica, quien dirigió el equipo Salk. "Ahora podemos diseñar redes de genes específicos en el músculo para brindar los beneficios del ejercicio a ratones sedentarios".

Johan Auwerx, el autor principal de EPFL, dice que las moléculas como NCoR1 son frenos moleculares que disminuyen la actividad de los genes. Liberar el freno por mutación o con productos químicos puede reactivar los circuitos genéticos para proporcionar más energía al músculo y mejorar su actividad.

En un artículo que apareció la semana pasada en la revista Celular, los investigadores de Salk y sus colaboradores informaron sobre los resultados de experimentos realizados en paralelo con ratones y nematodos. Mediante la manipulación genética de la descendencia de estas especies, los investigadores pudieron suprimir NCoR1, que normalmente actúa para inhibir la acumulación de tejidos musculares.

En ausencia del inhibidor, el tejido muscular se desarrolló mucho más eficazmente. Los ratones con la mutación se convirtieron en verdaderos corredores de maratón, capaces de correr más rápido y durante más tiempo antes de mostrar signos de fatiga. De hecho, pudieron cubrir casi el doble de la distancia recorrida por los ratones que no habían recibido el tratamiento. También exhibieron una mejor tolerancia al frío.

A diferencia de experimentos anteriores que se centraron en "aceleradores genéticos", este trabajo muestra que suprimir un inhibidor es una nueva forma de desarrollar músculo. El examen bajo un microscopio confirmó que las fibras musculares de los ratones modificados son más densas, los músculos son más masivos y las células del tejido contienen un mayor número de mitocondrias, orgánulos celulares que suministran energía a los músculos.

También se observaron resultados similares en gusanos nematodos, lo que permitió a los científicos concluir que sus resultados podrían aplicarse a una amplia gama de criaturas vivas.

Los científicos aún no han detectado ningún efecto secundario dañino asociado con la eliminación del receptor NCoR1 de los tejidos musculares y adiposos. Aunque los experimentos involucraron manipulaciones genéticas, los investigadores ya están investigando posibles moléculas de fármacos que podrían usarse para reducir la eficacia del receptor.

Los investigadores dicen que sus resultados son un hito en nuestra comprensión de ciertos mecanismos fundamentales de los organismos vivos, en particular, el papel poco estudiado de los correpresores, moléculas que inhiben la expresión de genes. Además, dan una idea de posibles aplicaciones terapéuticas a largo plazo.

“Esto podría usarse para combatir la debilidad muscular en los ancianos, lo que provoca caídas y contribuye a las hospitalizaciones”, dice Auwerx. “Además, creemos que esto podría usarse como base para desarrollar un tratamiento para la distrofia muscular genética”.

Agregó que si estos resultados se confirman en humanos, no hay duda de que atraerán el interés de los atletas y de los expertos médicos.

Sobre el Instituto Salk de Estudios Biológicos:
El Instituto Salk de Estudios Biológicos es una de las instituciones de investigación básica más importantes del mundo, donde profesores de renombre internacional investigan cuestiones fundamentales de las ciencias de la vida en un entorno único, colaborativo y creativo. Centrados tanto en el descubrimiento como en la orientación de futuras generaciones de investigadores, los científicos de Salk realizan contribuciones innovadoras a nuestra comprensión del cáncer, el envejecimiento, el Alzheimer, la diabetes y las enfermedades infecciosas mediante el estudio de la neurociencia, la genética, la biología celular y vegetal y disciplinas relacionadas.

Los logros de la facultad han sido reconocidos con numerosos honores, incluidos premios Nobel y membresías en la Academia Nacional de Ciencias. Fundado en 1960 por el pionero de la vacuna contra la polio Jonas Salk, MD, el Instituto es una organización independiente sin fines de lucro y un hito arquitectónico.

Para más información:
Celular
Autores: Hiroyasu Yamamoto; Evan G Williams; Laurent Mouchiroud; Carles Canto; Abanico Weiwei; Michael Downes; Christophe Heligon; Grant D. Barish; Béatrice Desvergne; Ronald M. Evans; Kristina Schoonjans; Johan Auwerx
NCoR1 es un modulador fisiológico conservado de la masa muscular y la función oxidativa