Estudian los cambios en la morfología y función mitocondriales durante el envejecimiento en ratones desde los 3 hasta los 24 meses de edad, a los que se administró esta hormona natural

Un estudio internacional liderado por científicos de la Universidad de Granada (UGR) ha demostrado que la administración de melatonina (una hormona natural que produce nuestro organismo) ayuda a combatir el envejecimiento celular y la sarcopenia (pérdida degenerativa de masa muscular y fuerza al envejecer o al llevar una vida sedentaria), el componente principal del síndrome de fragilidad.

Este trabajo, publicado en la Journal of Gerontology A Biol Sci,  ha sido coordinado por el catedrático de Fisiología de la UGR Darío Acuña-Castroviejo, y estudia los cambios en la morfología y función mitocondriales durante el envejecimiento en ratones desde los 3 meses hasta los 24 meses de edad.

 El envejecimiento es un proceso multifactorial en el que el estrés oxidativo juega un papel fundamental. De acuerdo a la teoría mitocondrial del envejecimiento, los radicales libres derivados de la función mitocondrial aumentan con la edad, causando a su vez daño mitocondrial que puede exceder de la capacidad antioxidante de las células. Esta situación da lugar a múltiples alteraciones dependientes de la edad, incluida la pérdida de fibras musculares esqueléticas, un proceso llamado sarcopenia.

En este estudio se compararon los cambios mitocondriales del músculo gastrocnemio (los gemelos) del ratón joven (3 meses), adulto (12 meses), y viejo (24 meses). Se evaluó la actividad locomotora a lo largo del tiempo, y se examinó el músculo gastrocnemio por resonancia magnética, incluyendo la producción in vivo de lactato (compuesto orgánico que se produce naturalmente en el cuerpo y que, además de ser un producto secundario del ejercicio, también es un combustible para ello), así como por microscopía óptica y electrónica. También se determinaron los cambios en tipo, número y tamaño de las fibras musculares de dicho músculo, y el índice de fragilidad.

Los datos obtenidos indican una reducción del número de fibras musculares y de la producción de lactato, que se correlacionaron con la reducción de la actividad locomotora a los 12 meses de edad, indicando la existencia ya de una incipiente sarcopenia. Esos cambios fueron mucho más evidentes a los 24 meses de edad, cuando se observó una reducción en el número y morfología de las mitocondrias, con pérdida y daño de las crestas mitocondriales, hinchamiento mitocondrial, y apoptosis. Además, los mecanismos de autofagia se redujeron con la edad, aumentando así el número de mitocondrias disfuncionales que están detrás de la pérdida de fibras musculares.

Prevenir la sarcopenia

 “En este estudio hemos evaluado también la eficacia de la melatonina, que es un potente estimulante de la función mitocondrial, para prevenir o recuperar la sarcopenia asociada al envejecimiento en nuestro modelo experimental”, explica Darío Acuña.

Así, la melatonina se administró en la dieta a dosis de 10 mg/kg/día desde los 10 hasta los 12 meses de edad y desde los 22 a los 24 meses de edad de los ratones.

 “Esta pauta de administración de melatonina subcrónica fue suficiente para prevenir completamente los cambios del músculo gastrocnemio asociados al envejecimiento antes indicados y que se resumen en una arquitectura normal del músculo, del número de fibras y actividad. La melatonina también aumentó la producción de lactato y previno el daño mitocondrial, reduciendo apoptosis y manteniendo la autofagia”, destaca el catedrático de la UGR.

Los resultados de este estudio refuerzan la teoría mitocondrial del envejecimiento en los procesos que da lugar a la pérdida de fibras musculares con la edad.

 “También explican las vías que llevan a la sarcopenia durante el envejecimiento, un componente fundamental del síndrome de fragilidad. De esta forma, la melatonina demuestra una vez más su eficacia no solo para proteger sino también para recuperar del daño mitocondrial dependiente del envejecimiento, lo que avala su uso clínico para mantener la homeostasis mitocondrial”, concluye el investigador de la UGR.
julio 10/2018(UGR/DICYT)

Referencia bibliográfica 

Sayed RKA, Fernández-Ortiz M, Diaz-Casado ME, Rusanova I, Rahim I, Escames G, López LC, Mokhtar DM, Acuña-Castroviejo D. The Protective Effect of Melatonin Against Age-Associated Sarcopenia-Dependent Tubular Aggregates Formation, Lactate Depletion and Mitochondrial Changes. J Gerontol A Biol Sci Med Sci. 2018 Mar 19. doi: 10.1093/gerona/gly