Alteraciones del acoplamiento excitación-contracción y la función del factor de crecimiento similar a la insulina-I en el deterioro del músculo esquelético con el envejecimiento

Resumen

A pesar de la importancia de la conservación de la fuerza muscular en la prevención de la discapacidad física, los mecanismos biológicos responsables del deterioro funcional y estructural del músculo esquelético asociados al envejecimiento se conocen sólo parcialmente. Se desconoce si la debilidad muscular es consecuencia de alteraciones en las propiedades intrínsecas de las fibras musculares, y/o de un mayor nivel de fatiga de las mismas, que conduce a un menor desarrollo de fuerza durante el proceso de envejecimiento. Uno de los eventos cruciales del proceso que lleva a la contracción muscular (el acoplamiento de excitación-contracción-EC) es la liberación de Ca2+ del retículo sarcoplasmático (RS). No se sabe si una alteración en el proceso de liberación de Ca2+ en células de ratones viejos es responsable de la disminución de fuerza específica. Además, la debilidad muscular esta asociada a la disminución de los niveles circulantes del factor de crecimiento similar a la insulina (IGF-1), que ocurre durante el envejecimiento. Aunque se ha demostrado que IGF-1 puede restaurar algunos aspectos del acoplamiento de EC durante la edad avanzada no se sabe si este factor puede restaurar la fuerza muscular específica. En este trabajo hemos utilizado la técnica de contracción de fibra única e intacta para estudiar si la disminución de la fuerza específica está asociada a la disminución de la liberación de Ca2+ del RS, y si esta disminución se puede prevenir mediante la expresión transgénica del IGF-1 en el músculo esquelético. Se han realizado estudios de fatiga en fibras únicas para analizar la relación fuerza específica/ índice de fatiga y hemos analizado los eventos elementales de liberación de Ca2+ (EELC) para averiguar si existen alteraciones en los RyR1s que contribuyen al proceso de desacoplamiento de EC. Nuestros resultados indican que la fuerza específica generada por fibras de músculo esquelético