Hacer ejercicio es a día de hoy la intervención más eficaz que existe contra la pérdida de masa muscular asociada a la edad. El problema es que, precisamente, quienes más lo necesitan suelen ser quienes menos pueden hacerlo. Es por ello que un equipo de investigadores del Instituto de Zoología de la Academia China de Ciencias y del Instituto de Pekín para las Células Madre y la Medicina Regenerativa ha presentado una posible alternativa.
Se trata de un injerto de músculo que se contrae de forma continua bajo la piel y que, implantado en ratones, ha logrado reproducir buena parte de los beneficios del entrenamiento físico, desde más fuerza y masa muscular hasta una mejor densidad ósea. El trabajo, publicado en Nature Aging, va más allá de lo que puede parecer un simple sustituto del gimnasio. Sus autores demuestran, además, que este mismo injerto puede convertirse en una plataforma de terapia génica.
Tanto es así que, modificado genéticamente, es capaz de liberar de forma continua y estable proteínas terapéuticas como la hormona paratiroidea o la hormona del crecimiento, sin efectos secundarios observados. Es, en definitiva, una doble propuesta: un músculo que hace ejercicio por ti y que, además, puede convertirse en una fábrica de medicamentos bajo la piel.
Cómo se fabrica un "miografto"
Para crear estos implantes, bautizados como miograftos, los investigadores partieron de células madre musculares extraídas del cuádriceps de los propios ratones que después recibirían el injerto. Seleccionadas mediante citometría de flujo por unos marcadores celulares específicos, estas células se expandieron y diferenciaron en el laboratorio hasta convertirse en células musculares maduras. Después se inyectaron bajo la piel del lomo de cada animal, siempre con sus propias células, para evitar el rechazo del sistema inmunitario.
Con el tiempo, esas células trasplantadas formaron tejido muscular organizado y vascularizado junto al punto de inyección, un tejido que se contraía de forma espontánea y continua, tal y como demuestran los propios investigadores en los vídeos que acompañan al estudio. Mediante técnicas de bioluminiscencia, el equipo pudo seguir la supervivencia de estos injertos durante más de 80 días, comprobando que el tejido se mantenía activo a largo plazo.
Los primeros resultados llegaron con ratones adultos jóvenes. Los que recibieron el miografto desarrollaron fibras musculares más gruesas que los animales de control, además de mostrar signos de menor inflamación y menor acumulación de grasa en el propio tejido muscular. Los efectos más llamativos, sin embargo, aparecieron en ratones de edad avanzada. Ocho semanas después del trasplante, estos animales presentaban una mayor proporción de masa magra que los ratones sin injerto.
A las 15 semanas, además, mostraban una densidad ósea claramente superior a la de los controles. A su vez, en las pruebas de función física, los ratones mayores con injerto también salieron mejor parados, con más resistencia y más fuerza. Y, según recoge el propio estudio, el implante no se limitó a mejorar el músculo y el hueso: también se asoció a una menor neurodegeneración y a una mejora en la capacidad de regeneración de los tejidos.
Beneficios que van más allá del músculo
El equipo quiso comprobar si el efecto se limitaba al aparato locomotor o si tenía un alcance mayor, para lo cual sometió a otro grupo de ratones a una dieta rica en grasas capaz de inducir obesidad. Tras 16 semanas, los ratones con miografto presentaban una mayor proporción de masa magra y una menor proporción de masa grasa que los animales de control, además de niveles más bajos de glucosa en sangre y un aumento más contenido del colesterol total.
El tratamiento se asoció también a menos signos de inflamación sistémica, junto con niveles inferiores de triglicéridos, menos daño hepático y un mayor gasto energético frente a los ratones sin injerto. Los análisis de función cardíaca, además, no mostraron ningún efecto adverso sobre el corazón de los animales trasplantados, un dato relevante de cara a la seguridad del procedimiento.
Por su parte, a nivel cognitivo, los ratones de más edad con implante mostraron también un mejor rendimiento en pruebas de exploración, un beneficio inesperado que sugiere un efecto que va más allá de lo puramente muscular o metabólico.
Un músculo que también puede fabricar medicamentos
Más allá de imitar el ejercicio, los investigadores llevaron el concepto un paso más allá. Modificaron genéticamente estos miograftos, mediante vectores virales que utilizan el promotor del gen de la desmina, activo específicamente en tejido muscular, para que produjeran de forma continua proteínas terapéuticas.
En concreto, probaron con hormona paratiroidea, relevante para contrarrestar la pérdida ósea, y con hormona del crecimiento, vinculada a la prevención de la pérdida muscular. Según los autores, esta liberación sostenida de fármacos desde el propio injerto se logró sin que aparecieran efectos secundarios observables, lo que abre la puerta a usar este tipo de implantes como una plataforma estable de administración de terapias, en lugar de depender de inyecciones repetidas.
Un implante prometedor, pero con obstáculos para llegar a la clínica
Pese al entusiasmo que despierta la idea, no todos los expertos ven un camino sencillo hacia la aplicación en humanos. En un comentario publicado junto al estudio en la propia Nature Aging, el fisiólogo James White, de la Universidad de Duke, en Carolina del Norte, considera "intrigante" la premisa de usar un injerto muscular para imitar la respuesta al ejercicio, pero advierte de un obstáculo práctico importante.
El especialista señala que para lograr en personas los beneficios observados en ratones probablemente haría falta implantar varios injertos en distintas zonas del cuerpo. Y eso plantea un problema añadido precisamente para el perfil de paciente al que se dirige esta terapia: las personas frágiles, encamadas o de edad avanzada, para quienes someterse a varios procedimientos invasivos resultaría poco deseable.