Como funciona la miostatina

Publicado el 23 octubre, 2010 | Research

El factor 8 de crecimiento y diferenciación limita el crecimiento del tejido muscular

En el año de 1997 se hicieron nuevos descubrimientos en el campo de la genética vinculadas al desarrollo muscular. Los científicos Se-Jin Lee, Alexandra McPherson y Ann Lawer, biólogos moleculares de la Universidad John Hopkins, consiguieron crear uno que superó hasta 3 veces más músculos que el normal, con espaldas y caderas más anchos. Con la eliminación de un solo gen (que limita el crecimiento muscular), fue posible la “fabricación” de verdaderos gigantes, un poco raros sin embargo extremadamente dóciles, según los relatos de la época.

La mayoría de los músculos proceden del mesodermo que se extiende a cada lado del tubo neural. Este mesodermo se divide en series longitudinales de somitas que por delaminación, fusión y migración se convierten en el esqueleto axial, la dermis dorsal y los músculos de la espalda, la pared del cuerpo y las extremidades. Los investigadores descubrieron que la musculatura esquelética es originada mediante una compleja cadena de regulación génica llamada miogénesis, en la cual células de los somitas sufren determinación y diferenciación, formando fibras musculares.

Durante la miogénesis, los genes específicos son activados en un sitio y tiempo determinados. De entre estos genes están los factores reguladores de la miogénesis (MFR’s) de la familia MyoD, compuesta por los genes MioD, Myf 5, miogenina y MFR4, y también los factores transformantes de crecimiento beta (TGFb), siendo la MIOSTATINA (GDF-8) uno de ellos.

La miostatina actúa como regulador negativo en el desarrollo de la musculatura esquelética, bloqueando la acción de los MFR’s. Los animales con la apariencia de musculatura doble presentan mutaciones en este gen, generando transcritos alternativos, que favorecen el desarrollo de la musculatura esquelética.

Muchos de los trabajos publicados sobre la miostatina están relacionados a la agropecuaria, zootecnia y veterinaria, y algunos se vinculan a la creación de aves de corte (como por ejemplo pollos), creación de peces, creación de carneros y (la amplia mayoría) sobre ganado de corte. Un trabajo reciente, realizado por científicos del Laboratorio de Genética Molecular de la Facultad de Veterinaria de Madrid, estudió la Hipertrofia Muscular Hereditaria, que es un síndrome encontrada en las especies de roedores y también bovinas.

Macroscópicamente, son animales con un incremento generalizado de la masa muscular. A nivel microscópico, el tejido muscular de estos animales se caracteriza por un aumento en el número, y no en el volumen, de las fibras musculares, fenómeno conocido como hiperplasia muscular; paralelamente a esa mayor densidad muscular, ocurre un decrecimiento concomitante de tejido conjuntivo y, sobre todo, de tejido graso. En el ganado bovino, este fenómeno fue descrito en diversas razas europeas, tanto españolas como belgas o francesa.

El gen de la Miostatina o GDF-8 está constituido por 3 exones y 1 intrans. La proteína que codifica, encuadrada en la superfamília de los factores transformantes de crecimiento beta (TGFb), actúa como regulador extracelular negativo del crecimiento muscular. Fue demostrado que las mutaciones que dan lugar la una miostatina inactiva son las responsables por el crecimiento muscular exagerado que caracteriza este síndrome.

La miostatina actúa en forma de homodímeros, es decir, dos moléculas idénticas unidas entre sí por un puente disulfuro. Los dímeros se unen al receptor específico de membrana y desencadenan la cascada de reacciones intracelulares por medio de las cuales se controla el desarrollo y crecimiento muscular. Cuando esta interacción no es concreta cuando, por ejemplo, son producidas miostatinas truncadas o defectuosas, aparecen individuos portadores de hipertrofia muscular; tal hecho es trasmitido genéticamente, por mutaciones. Todas las mutaciones descritas hasta la fecha sobre la miostatina bovina son recesivas y, por ello, sólo los homozigotos mutantes manifiestan la hipertrofia muscular.

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