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¿Por qué el  alcoholismo debilita la fuerza muscular? 

La debilidad muscular es un síntoma común de ambos, alcohólicos a largo plazo y pacientes con enfermedad mitocondrial. Ahora los investigadores han descubierto un vínculo común: las mitocondrias que son incapaces de auto-repararse. Los resultados serán publicados en línea el 21 de abril en The Journal of Cell Biology. El enlace a la auto-reparación proporciona a los investigadores tanto una nueva forma de diagnosticar la enfermedad mitocondrial como una nueva diana farmacológica.

La mitocondria - orgánulos que producen la energía necesaria para el músculo, el cerebro, y cada célula del cuerpo - repara sus componentes rotos por la fusión con otras mitocondrias y el intercambio de sus contenidos. Las piezas dañadas se segregan para su reciclaje y se sustituyen por las proteínas que funcionan adecuadamente donadas por las mitocondrias sanas.

Mientras que la fusión es un método importante para el control de calidad mitocondrial en muchos tipos de células, los investigadores se han preguntado sobre el mecanismo de reparación del músculo esquelético - un tipo de tejido que se apoya constantemente en las mitocondrias para obtener energía, por lo que la reparación es una necesidad frecuente. Sin embargo, las mitocondrias se comprimen tan fuertemente entre las fibras compactas de las células musculares, que la mayoría de los investigadores asumieron que la fusión entre las mitocondrias en este tipo de tejido era imposible.

Un indicio de que la fusión podría ser importante para la función normal de los músculos proviene de la investigación sobre dos enfermedades mitocondriales: la enfermedad Autosomal Dominant Optical Atropy (ADOA), y un tipo de enfermedad de Charcot-Marie-Tooth (CMT). Un síntoma de ambas enfermedades es la debilidad muscular y los pacientes con estas enfermedades portan una mutación en uno de los tres genes implicados en la fusión mitocondrial.

Para investigar si las mitocondrias en el músculo podrían de hecho fusionarse para regenerarse, la primers autora Verónica Eisner, Ph.D., una becaria postdoctoral e la Universidad Thomas Jefferson creó un sistema para etiquetar las mitocondrias en el músculo esquelético de ratas con dos colores diferentes y luego ver si se mezclaban. En primer lugar, creó un modelo de ratas cuyas mitocondrias expresan el color rojo en todo momento. Ella también diseñó genéticamente que las mitocondrias en las células se volviesen verde cuando se zapeara con un láser, creando comunidades de mitocondrias pintadas de verde que brillaban en el fondo rojo. Para su sorpresa, las mitocondrias verdes no sólo se mezclaron con las rojas, intercambiando contenidos, sino que también eran capaces de viajar a otras zonas en las que sólo las mitocondrias de color rojo habían estado. Los resultados fueron emocionantes, en los que se mostraron "que por primera vez se produce la fusión mitocondrial en las células musculares", dice el Dr. Eisner.

El equipo de investigadores, dirigido por el Dr. Gyorgy Hajnoczky, MD, Ph.D., director del Centro de MitoCare de Jefferson y profesor del Departamento de Patología, Anatomía y Biología Celular, a continuación, mostró que de la fusión de proteínas mitofusina (NMF), el Mfn1 era más importante en las células del músculo esquelético.

Una vez que habían identificado a Mfn1, fueron capaces de probar si la fusión mitocondrial era la culpable en otros ejemplos de la debilidad muscular, como el alcoholismo. Uno de los síntomas a largo plazo del alcoholismo es la pérdida de la fuerza muscular. Los investigadores mostraron que la abundancia de Mfn1 bajó en un 50 por ciento en las ratas con una dieta regular de alcohol mientras que otras proteínas de fusión se mantuvieron sin cambios, y que esta disminución se acopló con un descenso masivo de la fusión mitocondrial. Cuando se restableció Mfn1, así quedó la fusión mitocondrial. También relacionaron la disminución de Mfn1 y la fusión mitocondrial con un aumento de la fatiga muscular.

"Que el alcohol puede tener un efecto específico sobre este gen involucrado en la fusión mitocondrial sugiere que otros factores ambientales también pueden alterar específicamente la fusión mitocondrial y la reparación", dice el Dr. Hajnoczky.

"El trabajo proporciona más evidencia para apoyar el concepto de que la fisión y la fusión - o dinámica mitocondrial - pueden ser responsables de algo más que de un subconjunto de las enfermedades mitocondriales que conocemos", dice el Dr. Hajnoczky. "Además, conocer las proteínas implicadas en el proceso te da la posibilidad de desarrollar un fármaco."

Traducido por IACES Noticias

Título original "Why alcoholism saps muscle strength" de Science Daily