Los científicos localizan en las células musculares un compuesto que favorece el metabolismo

Investigadores de la Universidad Metropolitana de Tokio han desarrollado una forma de cartografiar la distribución de la carnitina en las células musculares esqueléticas. La carnitina es un pequeño compuesto que ayuda a transportar ácidos grasos y a reducir los subproductos metabólicos. Descubrieron que las fibras musculares de tipo lento eran las que más contenían, y que la actividad provocaba rápidamente aumentos de acetilcarnitina, un producto de la respuesta inmediata de la carnitina contenida en la célula. Su técnica promete nuevos conocimientos sobre el funcionamiento de las células musculares.

Nuestros músculos necesitan energía para funcionar. Gran parte de esta energía se produce en las mitocondrias del interior de las células, donde los ácidos grasos se convierten en trifosfato de adenosina (ATP), la sustancia química que alimenta la gran variedad de reacciones que ayudan a nuestro organismo a funcionar. A ello contribuye un pequeño compuesto llamado carnitina, que ayuda a transportar los ácidos grasos a las mitocondrias. También es responsable de reducir los niveles de subproductos de la reacción, en concreto el acetil CoA (coenzima A), que puede ser tóxico en altas concentraciones. La carnitina se une a la acetil CoA y se convierte en acetil-carnitina, asegurando que el metabolismo en nuestras células funcione a la perfección. Sin embargo, el lugar exacto donde reside la carnitina en las células de las fibras musculares y cómo cambian esos niveles con el tiempo ha seguido siendo difícil de estudiar debido a la dificultad de etiquetarla de forma que ayude a diferenciar qué cantidad reside dónde y cómo cambia.

Ahora, un equipo de investigadores dirigido por el profesor adjunto Yasuro Furuichi ha ideado una forma de estudiar la distribución de la carnitina en las células de las fibras musculares y cómo cambia durante los procesos metabólicos. Utilizaron una versión de la carnitina a la que se había sustituido parte de su hidrógeno por deuterio, lo que le daba una señal distintiva cuando se estudiaba mediante espectrometría de masas. Las células de fibras musculares de ratón tratadas con esta carnitina deuterada se congelaron rápidamente y se cortaron en secciones ultrafinas antes de someterlas a una forma de obtención de imágenes en la que las distintas partes de la sección podían someterse por separado a espectrometría de masas, lo que proporcionaba información detallada sobre qué tipo de compuestos residían en cada lugar.

En primer lugar, el equipo descubrió que había una mayor concentración de carnitina en las fibras musculares de «tipo lento», fibras responsables de la fuerza sostenida durante periodos de tiempo más largos que las fibras de «tipo rápido». Esto se debe a que las fibras de tipo lento contienen más mitocondrias. Además, aplicaron estimulación eléctrica a las fibras para simular la contracción muscular [A1] antes de tomar los datos. Encontraron una captación significativamente elevada de carnitina en las fibras, así como un nivel elevado de acetilcarnitina. Es importante destacar que esto demuestra que la carnitina contenida en las células responde muy rápidamente a medida que las células aumentan su actividad.

El nuevo método del equipo arroja luz sobre un nivel de detalle hasta ahora inaccesible en relación con los procesos bioquímicos que contribuyen al funcionamiento de los músculos. La carnitina es un suplemento dietético muy popular, pero su impacto en el bienestar muscular es objeto de debate. La medición cuantitativa de cómo se absorbe, localiza y metaboliza en las células promete arrojar luz sobre la eficacia de las terapias.

Abril 29/2023 (EurekaAlerts!) – Tomado de News Realeses  Copyright 2023 by the American Association for the Advancement of Science (AAAS)