Efecto hipertrófico del ejercicio de resistencia y los posibles mecanismos

El ejercicio de resistencia, o aeróbico, se considera generalmente ejercicio cardiovascular y no se asocia habitualmente con la hipertrofia del músculo esquelético. Se define como la aplicación de una carga de baja intensidad sobre un músculo durante un período prolongado, como el efecto del trote sobre los músculos de la pantorrilla, pero también incluye el uso de pesas ligeras en ejercicios de resistencia . Sin embargo, un estudio reciente, que analiza las patologías del músculo esquelético en ratas diabéticas, descubrió el efecto hipertrófico del ejercicio de resistencia (en este caso, correr en cinta sobre el músculo gastrocnemio), incluso en ratas no diabéticas. El estudio también describe dos proteínas específicas del músculo esquelético, la proteína 5B de la familia de la kinesina (KIF5B) y la proteína 43 asociada al crecimiento (GAP-43), su disfunción en la diabetes y cómo el ejercicio de resistencia promueve la hipertrofia del músculo esquelético a través de estas vías proteicas específicas.

En este estudio, 52 ratas macho se dividieron en 4 grupos: controles (sanas, no diabéticas), controles entrenados en resistencia, diabéticas y diabéticas entrenadas en resistencia. Se calculó la abundancia de K1F5B, GAP-43 y PAX7 (células satélite musculares responsables de la regeneración muscular tras el daño muscular inducido por el ejercicio ² ), así como el área de sección transversal (CSA) del músculo gastrocnemio.

El grupo de diabéticos no entrenados presentó un área de sección transversal (CSA) del gastrocnemio significativamente menor en comparación con el grupo control no entrenado, y casi la mitad del número de núcleos musculares (mionúcleos) y casi un tercio de la abundancia de células satélite (PAX7) del grupo control no entrenado. Esto indica patologías importantes en el músculo esquelético de los diabéticos. Sin embargo, el grupo de diabéticos entrenados presentó parámetros de salud muscular significativamente mejores , y casi la misma CSA, mionúcleos y abundancia de PAX7 que los controles no entrenados, lo que sugiere el importante efecto hipertrófico del entrenamiento de resistencia muscular y su potencial para contrarrestar terapéuticamente las patologías musculares inducidas por la diabetes. Los controles sanos entrenados presentaron parámetros musculares significativamente superiores a todos los demás grupos, con una CSA, mionúcleos y abundancia de PAX7 notablemente mayores.

La proteína KIF5B se correlacionó significativamente de forma positiva con el número de mionúcleos y el área de sección transversal muscular (CSA). La expresión de KIF5B se redujo moderadamente en la diabetes, mientras que el entrenamiento de resistencia aumentó significativamente dicha proteína. Se cree que KIF5B es responsable del posicionamiento de los mionúcleos en el músculo (los músculos poseen múltiples núcleos, a diferencia de la mayoría de los demás tipos celulares, y se pueden crear nuevos mionúcleos incluso en adultos mediante métodos como el ejercicio ^de resistencia³ ). Además, la proteína GAP-43 también se correlacionó significativamente de forma positiva con el número de mionúcleos y el área de sección transversal muscular (CSA). La expresión de GAP-43 también se redujo moderadamente en la diabetes , mientras que el entrenamiento de resistencia aumentó significativamente dicha proteína. Se cree que GAP-43 participa en la regulación del manejo del calcio. Por lo tanto, la regulación positiva de ambas proteínas localmente en el músculo gastrocnemio mediante el entrenamiento de resistencia muscular parece proporcionar un efecto hipertrófico, posiblemente a través de estas vías proteicas. Esta investigación también arroja luz sobre las posibles causas de disfunciones del músculo esquelético, como la atrofia observada en pacientes con diabetes.

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Referencias:  

1. Rahmati, M., Taherabadi, SJ 2021. Los efectos del entrenamiento con ejercicios sobre la expresión de Kinesina y GAP-43 en fibras musculares esqueléticas de ratas diabéticas inducidas por STZ. Sci Rep 11, 9535. https://doi.org/10.1038/s41598-021-89106-6 

2. Sambasivan R, Yao R, et al 2011. Las células satélite que expresan Pax7 son indispensables para la regeneración del músculo esquelético adulto. Desarrollo. Septiembre de 2011; 138 (17): 3647-56. doi: https://doi.org/10.1242/dev.067587 . Errata en: Desarrollo. Octubre de 2011; 138 (19): 4333. PMID: 21828093. 

3. Bruusgaard JC, Johansen IB, et al 2010. Los mionúcleos adquiridos por el ejercicio de sobrecarga preceden a la hipertrofia y no se pierden en el desentrenamiento. Actas de la Academia Nacional de Ciencias, agosto de 2010, 107 (34) 15111-15116; DOI: https://doi.org/10.1073/pnas.0913935107  

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