ACN Barcelona – Investigadors de la Universitat Pompeu Fabra, juntament amb equips de científics de la Xina, dels Estat Units i de València, han estudiat l’expressió gènica i epigenètica de les cèl·lules del múscul esquelètic a diferents edats per tal d’elaborar l’atles unicel·lular del múscul esquelètic humà envellit més complet fins a dia d’avui. Aquest estudi proporciona als científics un recurs molt important perquè identifiquin les cèl·lules dels músculs esquelètics que poden ser susceptibles d’intervencions mèdiques, farmacològiques i d’estil de vida. Una descoberta que proporciona una base per desenvolupar estratègies preventives i terapèutiques en gent gran.
El múscul esquelètic és el sistema motor clau del cos humà i exerceix un paper fonamental en la regulació metabòlica corporal. Amb l’augment de l’edat, sobretot en individus de més de 80 anys, els músculs esquelètics pateixen sarcopènia, una pèrdua progressiva de massa i funció musculars. La sarcopènia no només augmenta la discapacitat de l’individu, sinó que també intervé en el ràpid declivi de les funcions generals de la gent gran, que la fa més fràgil. Els mecanismes subjacents no es coneixen bé, i, fins ara, no s’havien investigat sistemàticament les bases biològiques de la sarcopènia des del punt de vista unicel·lular.
Els investigadors han analitzat l’expressió gènica i l’estat epigenètic de 387.000 cèl·lules individuals en biòpsies de múscul de les extremitats inferiors de 31 individus de diferent sexe, edat i procedència regional. Amb aquestes dades, han esbossat l’atles unicel·lular del múscul esquelètic humà envellit més complet fins ara.
L’estudi, que s’ha publicat a la revista científica ‘Nature’, descriu de quina manera les poblacions de cèl·lules musculars esquelètiques canvien durant l’envelliment, així com les xarxes multicel·lulars subjacents a aquests canvis. En comparar aquestes dades amb dades genètiques, l’equip també ha pogut identificar elements clau que prediuen la susceptibilitat a la sarcopènia.
Els investigadors han descobert que, a mesura que els humans envelleixen, les fibres musculars de tipus 2 es deterioren constantment durant el procés d’envelliment, mentre que les fibres musculars de tipus 1 es mantenen relativament estables i toleren millor l’estrès de l’envelliment.
Durant el procés d’envelliment també es veu afectat el metabolisme cel·lular. Mentre que les fibres de tipus 1 es tornen més glucolítiques, les fibres musculars de tipus 1 augmenten l’oxidació. Amb l’envelliment sorgeixen nous subtipus de miofibra proregenerativa i prodegenerativa. Aquestes noves poblacions poden contribuir a induir la cascada degenerativa del múscul envellit i són objectius probables d’intervenció.
Els músculs es poden reparar a si mateixos. D’això se n’encarreguen principalment les cèl·lules mare musculars. Els investigadors han trobat que aquestes cèl·lules mare surten de l’estat quiescent o de repòs en els músculs envellits i entren en un estat d’encebat prematur, el que deriva en una capacitat de regeneració reduïda.
Mentrestant, durant l’envelliment, les cèl·lules endotelials també experimenten canvis amb un augment dels senyals proinflamatoris i quimiotàctics, mentre que les cèl·lules immunitàries augmenten en nombre i inicien processos inflamatoris. Aquests canvis fan que els músculs siguin més susceptibles al deteriorament davant de lesions i que puguin promoure la inflamació sistèmica i accelerar el declivi de la funció física general en persones grans.
A més, mitjançant la comparació creuada amb dades genètiques, els investigadors han identificat llocs específics de tipus cel·lular a la cromatina, la barreja d’ADN i proteïnes que forma cromosomes a les cèl·lules humanes, associats a la susceptibilitat a la sarcopènia. Aquests descobriments proporcionen als investigadors noves dianes possibles per al futur diagnòstic i tractament de la sarcopènia.
