Mecanismos antienvejecimiento previenen el daño oxidativo en músculo a edades avanzadas

Investigadores del Centro Andaluz de Biología del Desarrollo (CABD), centro mixto de investigación del CSIC, la Universidad Pablo de Olavide de Sevilla y la Junta de Andalucía, han publicado recientemente un artículo en la revista Journal of Gerontology Series A: Biological Sciences en el que presentan los resultados de los trabajos realizados en ratones para determinar el efecto que el ejercicio físico y la restricción calórica producen sobre el daño oxidativo y la capacidad antioxidante en músculo, que concluye que el efecto de estas intervenciones depende de la edad del organismo siendo mayor en los organismos viejos que en los jóvenes.

Los investigadores españoles han realizado un estudio sobre el efecto de la restricción calórica y el ejercicio o su combinación sobre el daño oxidativo y sobre los mecanismos antioxidantes dependientes de coenzima Q en músculo de ratón. Para ello se utilizaron animales machos de la cepa Swiss-OF1 a los que se les sometió a restricción calórica mediante la técnica de alimentación a días alternos combinada con sesiones de entrenamiento consistente en ejercicio aeróbico.

El estudio consistió en determinar el efecto que la restricción calórica y el ejercicio físico producía sobre los niveles de daño oxidativo en este músculo y en determinar si la capacidad antioxidante dependiente de Coenzima Q se veía afectada por estos tratamientos. Se compararon los resultados obtenidos tanto en animales jóvenes (de 7 meses) y viejos (de 17 meses).

Los investigadores de la UPO han encontrado que la respuesta a la restricción calórica o al ejercicio depende de la edad del individuo. Mientras que los animales jóvenes responden frente al ejercicio físico con un pequeño aumento en el daño oxidativo en músculo, en los mayores encontraron un menor daño. Por otro lado, la restricción calórica disminuyó muy significativamente el daño oxidativo tanto en animales viejos como en jóvenes.

Lo más interesante de este estudio se relacionó con los niveles de coenzima Q en músculo y con las actividades antioxidantes relacionadas con estos niveles. Los investigadores comprobaron que, mientras que los ratones jóvenes no sufrieron ningún cambio en estos niveles, los viejos mostraron un incremento en los niveles de coenzima Q especialmente cuando se sometieron a restricción calórica. “El coenzima Q es un componente esencial en la actividad de las mitocondrias para producir energía y también en la protección antioxidante de las membranas celulares frente a la oxidación de los lípidos. De esta manera, el coenzima Q actúa de forma esencial para el mantenimiento de la capacidad energética celular y de la integridad estructural de las membranas celulares, y por tanto, de la capacidad general de las células musculares”, indica el doctor Guillermo López-Lluch, investigador principal de este estudio. López-Lluch es investigador asociado del Centro Andaluz de Biología del Desarrollo (CABD, centro mixto de investigación del CSIC, la UPO y la Junta de Andalucía) y profesor del área de Biología Celular del Departamento de Fisiología, Anatomía y Biología Celular de la Universidad Pablo de Olavide.

Por otra parte, los investigadores comprobaron que una enzima antioxidante esencial en la prevención del daño oxidativo en las membranas celulares, la citocromo b5 reductasa, disminuía sus niveles con el envejecimiento. No obstante, la restricción calórica y el ejercicio incrementaron esta enzima y otra relacionada, la NQO1, en los animales viejos sin mostrar grandes cambios en los animales jóvenes. De acuerdo con estos resultados, “la respuesta fisiológica general de estos ratones depende de la edad del organismo de manera que en organismos viejos, la necesidad de responder de una manera más efectiva frente al daño oxidativo hace que tanto la restricción calórica como el ejercicio físico sean más efectivos”, indica la doctora Elisabet Rodríguez Bies, profesora del Área de Educación Física y Deportiva de la Universidad Pablo de Olavide de Sevilla.

El Dr. López-Lluch incide en el hecho de que este estudio y otros anteriores “demuestran que la práctica de ejercicio físico y una dieta equilibrada que permita una disminución en la ingesta de calorías o se base en una dieta mediterránea rica en productos vegetales y con calorías de lenta incorporación influyen de forma importante en la prevención del daño oxidativo y en el mantenimiento de la capacidad de diferentes órganos siendo este efecto mucho más efectivo en organismos viejos que en los jóvenes».

El estudio, explica la Dra. Rodríguez Bies, demuestra la importancia que los mecanismos antioxidantes dependientes de coenzima Q tienen en la protección del músculo frente al daño oxidativo. Teniendo en cuenta el descenso en la capacidad muscular que se produce a edades avanzadas como la sarcopenia, este estudio apunta a que “el mantenimiento de la actividad física durante esta edad puede ser esencial en la prevención del daño oxidativo y, además, en la capacidad energética de las células musculares permitiendo así mayor fuerza, agilidad y una menor fragilidad a estas edades. Otros estudios han demostrado el paralelismo entre lo que ocurre en estos animales y el ser humano por lo que podemos presumir que estos mecanismos están directamente relacionados con una mayor capacidad muscular en personas que muestren una mayor actividad física frente a aquellos más sedentarios”.

Este estudio, financiado por el Ministerio de Ciencia e Innovación (actualmente Ministerio de Economía y Competitividad), incide en el hecho de que “no podemos directamente extrapolar lo que ocurre en organismos jóvenes a lo que pasa en individuos de más edad y, tal vez, pequeñas variaciones en nuestros hábitos de vida tengan grandes repercusiones durante la vejez mientras que no presentan efecto cuando somos más jóvenes. Parece claro que el organismo se autorregula dependiendo de sus necesidades siendo éstas mayores a edades avanzadas, cuando nuestras células necesitan de una mayor capacidad de prevención y reparación de los daños que sufren” concluye el Dr. López-Lluch. 

JOURNALS OF GERONTOLOGY: BIOLOGICAL SCIENCES, enero 2014

Elisabet Rodríguez-Bies • Plácido Navas • Guillermo López-Lluch

Age-dependent effect of every-other-day feeding and aerobic exercise in ubiquinone levels and related antioxidant activities in mice muscle

http://biomedgerontology.oxfordjournals.org/content/early/2014/02/03/gerona.glu002.long

Contacto de Guillermo López-Lluch

Profesor Titular Departamento de Fisiología, Anatomía y Biología Celular Universidad Pablo de Olavide, de Sevilla

Centro Andaluz de Biología del Desarrollo (CSIC-UPO-Junta de Andalucía)

Tfnos: 954349384 /660764154

Email: glopllu@upo.es