¿QUÉ SON LAS CÉLULAS SATÉLITE?

Las células satélite son un tipo de células que NO están diferenciadas, es decir, no son células musculares, neuronas o cualquier otro tipo de células, no obstante, pueden convertirse con el estímulo apropiado en una célula diferenciada, como por ejemplo una célula muscular o fibra muscular. El descubrimiento en 1961 de las células satélite  por Alexander Mauro, representó un paso importante en el estudio de la respuesta adaptativa humana al ejercicio. Mauro denominó a estas células con este nombre porque se encuentran ubicadas en la periferia de la fibra muscular esquelética y a su asociación íntima con la membrana plasmática de las miofibras.

El músculo esquelético es estable en condiciones normales, con solo una fusión esporádica de células satélite para compensar el cambio muscular causado por el desgaste diario. Sin embargo, el músculo esquelético tiene una capacidad notable para regenerarse después de una lesión. En respuesta a una lesión, el músculo esquelético sufre una degeneración altamente orquestada y un proceso regenerativo que tiene lugar a nivel tisular, celular y molecular. Esto da como resultado la reforma del músculo contráctil vascularizado. Este proceso de regeneración depende en gran medida de la interacción dinámica entre las células satélite y su entorno (nicho de células madre). Durante el último medio siglo, los avances en biología molecular, biología celular y genética han mejorado enormemente nuestra comprensión de la regeneración del músculo esquelético. En particular, una extensa investigación sobre las células satélite y su nicho ha aclarado muchos mecanismos celulares y moleculares que subyacen a la regeneración del músculo esquelético. Estos estudios han contribuido al desarrollo de estrategias terapéuticas. Estas estrategias sirven para aliviar las condiciones fisiológicas y patológicas asociadas con la pobre regeneración muscular observada en la sarcopenia y la distrofia muscular.

La regeneración muscular ocurre en tres etapas secuenciales pero superpuestas: 1) la respuesta inflamatoria; 2) la activación, diferenciación y fusión de células satélite; y 3) la maduración y remodelación de las miofibras recién formadas.

Cuando las células musculares sufren lesiones, se liberan células satélite inactivas desde debajo de la membrana basal. Se activan y vuelven a ingresar al ciclo celular. Estas células en división se conocen como el "grupo amplificador de tránsito" antes de someterse a la diferenciación miogénica para formar nuevos miotubos (post-mitóticos). También hay evidencia que sugiere que estas células son capaces de fusionarse con miofibras existentes para facilitar el crecimiento y la reparación. Las células satélite proliferan después de un traumatismo muscular y forman nuevas miofibras a través de un proceso similar al desarrollo del músculo fetal. Después de varias divisiones celulares, las células satélite comienzan a fusionarse con los miotubos dañados y experimentan más diferenciaciones y maduración con núcleos periféricos.

La activación de células satélites se mide por el grado de proliferación y diferenciación. Típicamente, el contenido de células satélites se expresa por fibra muscular o como un porcentaje del contenido nuclear total, la suma de núcleos de células satélites. Si bien la respuesta adaptativa al ejercicio varía en gran medida de forma individual en factores como la genética, la edad, la dieta, la aclimatación al ejercicio y el volumen del ejercicio, los estudios  han demostrado tendencias generales.

Al final de la regeneración muscular, las miofibras recién formadas aumentan de tamaño y las células satélites se mueven hacia la periferia de la fibra muscular. En condiciones normales, los músculos regenerados son morfológica y funcionalmente indistinguibles de los músculos no dañados.

Los estudios han demostrado que tanto el entrenamiento de  resistencia muscular como el entrenamiento aeróbico han producido un mayor número de células satélite. Estos resultados sugieren que un régimen de entrenamiento ligero y de resistencia puede ser útil para contrarrestar la disminución de las células satélite relacionadas con la edad.

DIFERENCIA ENTRE COORDINACION INTRAMUSCULAR E INTERMUSCULAR

Por: Lic. Juan Carlos Mendoza

Presidente de ISFA

Entrenar la fuerza y la potencia de un atleta para que mejore su rendimiento deportivo es un aspecto desafiante del entrenamiento. Para ello es primordial conocer los siguiente: Primero, se debe comprender la terminología importante, como  fuerza, torsión, volumen y potencia. En segundo lugar, se debe poder aplicar el principio de especificidad y transferencia de los efectos del entrenamiento al desarrollo de la fuerza y la potencia del atleta. Tercero, se debe saber qué adaptaciones estructurales periféricas y adaptaciones centrales se están tratando de lograr, y para ello 2 conceptos muy importantes que se deben conocer son: la coordinación intramuscular y la coordinación intermuscular.

La coordinación intramuscular es la coordinación de las fibras individuales en tus músculos. Si todas las fibras en el músculo se contraen y se relajan en sincronía, entonces serás capaz de producir más potencia muscular sin que tu músculo sea necesariamente más grande. Básicamente, una buena coordinación intramuscular significa que estás moviendo tus músculos de manera eficiente. Cuando una persona no entrenada ejerce tensión en un músculo es capaz de activar solamente el 60% de las fibras de ese músculo, de manera que  no está sacándole el mayor provecho. En cambio una persona entrenada sí es capaz de movilizar más del 85% de las fibras del músculo que esta trabajando. Por supuesto, esto es algo muy bueno, especialmente si estás entrenando para un deporte en particular donde mejorar el rendimiento es el objetivo principal y no el tamaño muscular (Fútbol, tenis, etc.). Generalmente los entrenamientos para mejorar esta coordinación utilizan una intensidad del 85% o más de 1RM, en donde se destacan los esfuerzos máximos que no sobrepasan las 5 repeticiones por serie.

Por el otro lado tenemos la coordinación intermuscular, esta es la coordinación entre los diferentes músculos de tu cuerpo. Por ejemplo, cuando haces un movimiento simple como flexionar el brazo (flexión de codo), hay dos componentes: por un lado, tenemos el músculo agonista (bíceps) que genera la acción y, por otro lado, el antagonista (tríceps) de ese músculo que necesita relajarse.  Por lo tanto esta coordinación es la actividad armónica de los distintos grupos musculares que intervienen en un movimiento o gesto deportivo. Se puede atribuir a la técnica deportiva específica de la modalidad que se practica, su complejidad incrementa conforme aumenta la secuencia de las acciones típicas del deporte y el entrenamiento para lograr este tipo de coordinación se basa en ejercicios que se asemejen o repitan los movimientos realizados en dicho deporte.

Cuando se comienza un entrenamiento de fuerza, la ganancia producida durante las primeras semanas es fruto de la adaptación realizada por el sistema nervioso (mayor implicación de unidades motoras), algo en lo que influye de manera importante la mejora progresiva de la coordinación en los movimientos efectuados y el aprendizaje motor. La traducción de todas estas adaptaciones se puede expresar con los conceptos anteriormente explicados, es decir:

• Se produce una mejora de la coordinación intramuscular (mayor implicación de unidades motoras, mayor implicación de fibras).
• Se produce una mejora de la coordinación intermuscular (mayor coordinación y calidad del movimiento).

EL PAPEL DEL EJERCICIO FÍSICO EN LA SALUD MITOCONDRIAL

Por Javier S. Morales Rojas

Las mitocondrias juegan un papel esencial en la salud. No solamente son responsables de la síntesis aeróbica del ATP, sino que también participan en la homeostasis del calcio y en el estado redox en las mitocondrias de las células musculares. Como otros orgánulos, están sujetas a daños, siendo el ADN mitocondrial especialmente susceptible a deleciones causadas por el estrés oxidativo y el envejecimiento en comparación, por ejemplo, con el ADN nuclear. Por tanto, es necesario, además de generar nuevas mitocondrias, mantener las sanas y eliminar las que hayan sido dañadas funcionalmente.

La regulación del ciclo vital mitocondrial, desde la biogénesis de nuevas mitocondrias a la eliminación de mitocondrias disfuncionales determina la cantidad total, y lo más importante, la calidad y la función de las mitocondrias en el músculo esquelético, que son determinantes de la función metabólica y el rendimiento físico.

La acumulación de las mitocondrias dañadas junto con estilos de vida sedentarios y/o dietas ricas en grasas, puede perjudicar las funciones contráctil y metabólica del músculo esquelético. Por ejemplo, la disfunción mitocondrial se ha asociado a desarrollo de resistencia a la insulina, probablemente como resultado de la producción excesiva de especies reactivas de oxígeno (ROS) y la acumulación de subproductos del metabolismo lipídico. Por tanto, es crítico para cualquier tejido u órgano como el músculo esquelético ser capaz de reconocer y eliminar selectivamente las mitocondrias dañadas para el mantenimiento de la función mitocondrial.

Probablemente las adaptaciones fenotípicas más conocidas que se producen en el músculo esquelético en respuesta al ejercicio crónico son el incremento de la vascularización (angiogénesis), la transformación del tipo de fibra hacia fibras musculares oxidativas y el aumento de contenido y de la función mitocondrial.

Así, el aumento de la capacidad metabólica provocado por el ejercicio ayudará a mejorar el rendimiento físico y la salud. Los principales mecanismos subyacentes implican la regulación de la red mitocondrial mientras que ahora se sabe que uno de los encargados de la generación y formación de nuevas mitocondrias es regulado por la PGC-1α, jugando un papel clave en la biogénesis mitocondrial.

En concreto, se propone que el ejercicio físico regular provoca una remodelación de la red mitocondrial a través de la fusión y la fisión y la eliminación de las mitocondrias dañadas a través de la mitofagia (Figura 1).

Figura 1. El ejercicio implicado en la biogénesis, la fusión, la fisión y la mitofagia en la promoción tanto de la formación de nuevas mitocondrias como en la identificación y eliminación de aquellas mitocondrias dañadas en busca de mejorar la función metabólica (1).

En este proceso dinámico de la sustitución de mitocondrias envejecidas y poco saludables por otras nuevas también se manifiesta una mayor cantidad y calidad tanto en el contenido como en la función de las mitocondrias del músculo esquelético después de la práctica de ejercicio físico.