Fuente: http://www.eurekalert.org/pub_releases/2008-10/uoi-sme102208.php

Traducido y adaptado por:Ricardo Rojas C.

Un estudio de la Universidad de Iowa sugiere que la fatiga prolongada después de ejercicio moderado que ocurre en las personas con muchas formas de distrofia muscular, es distinta de la debilidad muscular inherente causada por la enfermedad.

La investigación, que se publica en la publicación avanzada en línea de la revista Nature del 26 de octubre, identifica una vía de señalización defectuosa que al parecer causa fatiga inducida por ejercicio en modelos de ratón de distrofia muscular. Además, el estudio muestra que el Viagra puede superar el defecto de señalización y aliviar la fatiga. Los descubrimientos sugieren que la vía de señalización puede conducir a terapias para este tipo de fatiga.

"Este es un descubrimiento emocionante, y nuestra investigación sugiere que probablemente hay varias condiciones neuromusculares diferentes en las que la fatiga podría ser tratada al concentrarse en esta vía recién descubierta", dijo Kevin Campbell, Ph.D., profesor de la UI y jefe de fisiología y biofísica molecular y un investigador del Instituto Medico Howard Hughes, que posee la Cátedra Roy J. Carver de Fisiología y Biofísica.

Usando modelos animales, los investigadores mostraron que si una enzima llamada óxido nítrico sintasa neuronal (nNOS) no está presente en su ubicación normal en la membrana muscular, entonces los vasos sanguíneos que suministran sangre a los músculos activos no se relajan normalmente y los animales experimentan fatiga post-ejercicio.

Las pistas iniciales sobre el papel del nNOS, procedían de la observación de que la inactividad importante de los ratones distróficos después de ejercicio moderado, es muy similar a la fatiga experimentada por pacientes con distrofia muscular después de un corto período caminando.

"Un colega médico dijo, 'Los ratones se comportan igual que mis pacientes con distrofia muscular Becker." Tan pronto como él dijo eso sabía a lo que se podría ir, porque los pacientes con Becker tienen deslocalizado el nNOS", dice Campbell.

Trabajando con modelos de ratón de distrofia muscular y ratones normales manipulados para faltarles nNOS, el equipo de la UI, incluyendo la autora líder del estudio Yvonne Kobayashi, Ph.D., investigadora asociada de la UI en fisiología y biofísica molecular, mostró que los ratones con nNOS fuera de lugar o faltante exhibían prolongada fatiga después de ejercicio moderado.

"Los ratones sin nNOS tenían músculos normales y podían ejercitarse muy bien, pero después de sólo ejercicio moderado, encontramos que tenían respuesta intensa de fatiga", dijo Kobayashi.

Imágenes de los vasos sanguíneos de estos ratones mostraron constricción post-ejercicio de los vasos sanguíneos que irrigan el músculo. El bloqueo de la actividad del nNOS en los ratones normales también producía fatiga post-ejercicio y se redujeron los vasos sanguíneos a los músculos.

El equipo también encontró que, aunque la terapia génica podría restaurar la estructura y función de un componente importante de las membranas muscular en ratones con distrofia muscular, este tratamiento no alivio la fatiga post-ejercicio. Un análisis más detallado mostró que, aunque el complejo de la membrana muscular estaba intacto, el nNOS todavía no se localizaba correctamente a la membrana, y los vasos sanguíneos que suministran al músculo esquelético estaban anormalmente constreñidos después de ejercicio moderado.

"La vía de señalización probablemente mantiene el flujo sanguíneo en el músculo durante el ejercicio y mantiene el flujo de sangre después del ejercicio. Pero cuando el nNOS falta o está fuera de lugar, esta vía se rompe", explicó Campbell. "Los ratones con nNOS fuera de lugar puedan ejercitarse, pero después del ejercicio se reduce el flujo sanguíneo a los músculos en recuperación produciendo la fatiga".

Para determinar si el nNOS esta afectado en los seres humanos con distrofia muscular, Steven Moore, MD, Ph.D., profesor de patología de la UI y co-autor del estudio, examinó biopsias musculares de 425 pacientes con diferentes formas de distrofia muscular. Él encontró que el nNOS estaba faltante o reducido en la mayoría de los casos, lo que sugiere un mecanismo común de la fatiga.

"Nuestros hallazgos podrían conducir a una mejor comprensión de la fatiga bajo otras condiciones fisiológicas en las que la expresión, localización, o la actividad muscular del nNOS se ve afectada", Kobayashi añadió.

La enzima nNOS hace una molécula de señalización llamada óxido nítrico, que estimula la producción de un producto químico llamado cGMP que hace que el músculo liso alrededor de los vasos sanguíneos se relaje lo que aumenta el flujo sanguíneo.

Esta vía de señalización del óxido nítrico se apaga por la fosfodiesterasa (PDE), una enzima que rompe el GMPc. El Viagra, un fármaco diseñado para aumentar el flujo de sangre, inhibe la PDE y prolonga la existencia de las moléculas GMPc que promueven la dilatación de vasos sanguíneos.

Los investigadores mostraron que el Viagra podría aliviar la fatiga en ratones con nNOS fuera de lugar.

"Los ratones que tienen el nNOS fuera de lugar todavía tienen algunas señales de óxido nítrico, pero el Viagra aumenta la señal por la inhibición de la PDE y previene el rompimiento del GMPc," dijo Campbell.

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Además de Campbell, Kobayashi y Moore, el equipo de investigación incluye a Erik Rader, Ph.D., escolar postdoctoral de investigación de la UI; Robert Crawford; Nikhil Iyengar, MD, asociado en cardiología de la UI; Daniel Thedens, Ph.D., profesor asistente de radiología de la UI; Swapnesh, Parikh, MD, asociado en cardiología de la UI, y Robert Weiss, MD, profesor de medicina interna. John Faulkner en la Universidad de Michigan y Jeffrey Chamberlain en la Escuela de Medicina de la Universidad de Washington, también fueron parte del equipo.

El estudio fue financiado en parte por una financiación de los Institutos Nacionales de Salud de EUA por el senador Paul D. Wellstone al Centro de Investigación Cooperativa de Distrofia Muscular en la UI.

FUENTE DE LA HISTORIA: Relaciones Ciencias de la Salud de la Universidad de Iowa, 5135 Westlawn, Iowa City, Iowa 52242-1178