Las enfermedades inflamatorias crónicas suelen provocar desgaste y debilidad muscular. Esto es especialmente cierto en el caso de la artritis reumatoide y la sarcopenia. Un estudio reciente realizado en músculos artificiales cultivados sugiere que, en una situación de ejercicio, los músculos humanos tienen una capacidad innata para luchar contra la inflamación crónica.
Comprender los mecanismos de la inflamación crónica
La inflamación no es buena ni mala en sí misma. Se trata de una reacción innata del organismo, desencadenada en respuesta a un traumatismo (por ejemplo, una lesión, un pinchazo) y/o a la agresión de un agente patógeno (por ejemplo, una bacteria o un virus). La reacción inflamatoria tiene como objetivo eliminar al intruso y ayuda a reconstruir el tejido. Otras veces, el sistema inmunitario reacciona de forma exagerada y crea una respuesta inflamatoria que provoca daños, como las tormentas de citoquinas, a menudo mortales, que provocan algunos casos de COVID-19. Y también hay enfermedades que conducen a la inflamación crónica, como la artritis reumatoide y la sarcopenia, que pueden causar desgaste y debilidad muscular.
Entre las muchas moléculas que pueden causar inflamación, una molécula proinflamatoria en particular, el interferón-gamma, se ha asociado con varios tipos de desgaste y disfunción muscular. Aunque investigaciones anteriores en humanos y animales han demostrado que el ejercicio puede ayudar a mitigar los efectos de la inflamación en general, ha sido difícil distinguir el papel que podrían desempeñar las propias células musculares, y mucho menos cómo interactúan con moléculas ofensivas específicas, como el interferón gamma.
Entender cómo el ejercicio muscular puede combatir la inflamación crónica
Publicada en enero de 2021 en la revista Science Advances, esta investigación de la Universidad de Duke (Estados Unidos) ha sido posible gracias a una plataforma técnica muscular que el laboratorio lleva desarrollando desde hace casi una década. Fueron los primeros en desarrollar un músculo esquelético humano funcional y con contracción en una placa de Petri.
En este estudio, los investigadores utilizaron estos músculos totalmente funcionales y desarrollados en laboratorio y los inundaron con niveles relativamente altos de interferón-gamma durante siete días, para imitar los efectos de la inflamación crónica a largo plazo. Como era de esperar, el músculo se redujo y perdió gran parte de su fuerza.
A continuación, los investigadores volvieron a aplicar el interferón gamma, pero esta vez también sometieron al músculo a un régimen de ejercicio simulado estimulándolo con un par de electrodos. Aunque esperaban que el procedimiento indujera un cierto crecimiento muscular, como se había demostrado en sus estudios anteriores, se sorprendieron al descubrir que evitaba casi por completo los efectos de la inflamación crónica. Luego demostraron que el ejercicio simulado inhibía una vía molecular específica en las células musculares y que dos fármacos utilizados para tratar la artritis reumatoide, el tofacitinib y el baricitinib, que bloquean la misma vía, tenían el mismo efecto antiinflamatorio.
Nenad Bursac, profesor de ingeniería biomédica en Duke, comenta. «Estos resultados demuestran lo valioso que puede ser el músculo humano cultivado en el laboratorio para descubrir nuevos mecanismos de enfermedades y posibles tratamientos. Hay hipótesis de que los niveles y regímenes óptimos de ejercicio podrían combatir la inflamación crónica sin sobrecargar las células. Tal vez, con nuestros músculos técnicos, podamos acabar apoyando estas hipótesis».
