Investigadores encuentran mecanismo subyacente a la debilidad muscular en la enfermedad de Becker
Fibras musculares esqueléticas. Crédito: Biblioteca de imágenes de biociencias de Berkshire Community College / Dominio público
La debilidad muscular en pacientes con enfermedad de Becker es causada por una actividad eléctrica inusual en las fibras musculares denominada «potenciales de meseta» que las vuelve temporalmente inactivas, según un estudio publicado hoy en eLife.
La comprensión de estos mecanismos y los canales iónicos involucrados puede ayudar a buscar terapias más efectivas para la debilidad en la enfermedad de Becker y otras enfermedades musculares, y ayudar a comprender cómo se regula la actividad eléctrica en los músculos.
Recesivo La miotonía congénita, también conocida como enfermedad de Becker, es una enfermedad del músculo esquelético hereditaria causada por canales de cloruro mutados en los músculos que no funcionan correctamente. Las personas con la afección experimentan un fenómeno llamado miotonía por el cual los músculos están hiperexcitables, lo que significa que son más sensibles de lo habitual a la activación. Esto da como resultado músculos rígidos que luchan por relajarse después de usarlos.
Después de moverse, los pacientes también pueden sufrir episodios debilitantes de debilidad que pueden durar de segundos a minutos. «El mecanismo subyacente a esta debilidad sigue siendo un misterio desde su descripción inicial hace casi 50 años», explica la primera autora Jessica Myers, investigadora del Departamento de Neurociencia, Biología Celular y Fisiología de la Escuela de Medicina Boonshoft de la Universidad Estatal de Wright. «Hay indicios de que la debilidad se debe a la hipoexcitabilidad, o sensibilidad reducida, de las fibras musculares, pero esta conclusión contradice el descubrimiento de que el músculo en la enfermedad de Becker es hiperexcitable».
Myers y sus colegas trataron de descubrir los mecanismos detrás de la debilidad muscular en pacientes mediante el estudio de modelos de la enfermedad de Becker en ratones. Imitaron la enfermedad inactivando los canales de cloruro, ya sea modificándolos genéticamente o bloqueándolos con un fármaco. Luego midieron cuánta fuerza producían los músculos y la actividad eléctrica dentro de las células musculares para ver si la debilidad era el resultado de hipoexcitabilidad o hiperexcitabilidad.
El equipo descubrió que la debilidad era causada por la despolarización temporal del células musculares que denominaron «potencial de meseta». En reposo, las células musculares llevan una carga eléctrica negativa de -70 a -90 milivoltios (mV) en relación con su entorno. Cuando se despolariza durante un potencial de meseta, la carga se reduce a un estado menos negativo de entre -30 y -45 mV, que puede durar hasta 100 segundos. Los potenciales de meseta dejan las fibras musculares inexcitables, haciéndolas esencialmente inactivas.
Estos resultados sugieren que el músculo afectado por la enfermedad de Becker cambia rápidamente entre hiper e hipoexcitabilidad a medida que las fibras individuales pasan de experimentar miotonía (que causa rigidez) a la generación de meseta de potenciales (que causan debilidad), respectivamente. El estado depende de la fuerza de la señal experimentada por las fibras musculares: la despolarización leve desencadena la miotonía y la despolarización más severa desencadena la generación de un potencial de meseta.
El equipo también demostró que tanto los canales iónicos de calcio como los de sodio están involucrados en la creación de un potencial de meseta, encontrando que los canales de sodio desencadenan este estado mientras que los canales de calcio son los responsables de mantenerlo. Además, el bloqueo de un subconjunto de canales de sodio con el fármaco ranolazina evitó el desarrollo de potenciales de meseta y eliminó la debilidad muscular temporal.
«Se necesitan más estudios para identificar todos los canales iónicos involucrados en la generación de potenciales de meseta ”, concluye el autor principal Mark Rich, profesor del Departamento de Neurociencia, Biología Celular y Fisiología de la Facultad de Medicina Boonshoft de la Universidad Estatal de Wright. «Hacerlo podría conducir al desarrollo de nuevas terapias para la debilidad en la enfermedad de Becker, así como enfermedades similares, incluida la parálisis periódica».
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Los modelos miniaturizados de las interacciones neurona-músculo dan una idea de la ELA Más información: Jessica H Myers et al, El mecanismo subyacente a la debilidad transitoria en la miotonía congénita, eLife (2021). DOI: 10.7554/eLife.65691 Información de la revista: eLife
Proporcionado por eLife Cita: Los investigadores encuentran el mecanismo subyacente a la debilidad muscular en la enfermedad de Becker (27 de abril de 2021) recuperado 30 de agosto de 2022 de https://medicalxpress.com/news/2021-04-mechanism-underlying-muscle-weakness-becker.html Este documento está sujeto a derechos de autor. Aparte de cualquier trato justo con fines de estudio o investigación privados, ninguna parte puede reproducirse sin el permiso por escrito. El contenido se proporciona únicamente con fines informativos.