Canvis neuromusculars en l’envelliment: efectes de la suplementació dietètica amb flavonoides del te verd i del cacau sobre la sarcopènia

Abstract

La pèrdua de la massa i la força musculars (sarcopènia) és un procés característic associat a l'envelliment que té lloc en totes les espècies. En ratolins, s'han observat defectes en les habilitats motores i canvis en els patrons electromiogràfics amb l'edat. Aquestes alteracions es donen en absència d'una mort significativa de motoneurones (MNs). La disfunció de les MNs podria ser la causa per la qual les unions neuromusculars (NMJs), els axons motors i els músculs esquelètics pateixen alteracions estructurals i moleculars durant la senescència. En aquest estudi posem de manifest que el procés d'envelliment comporta la degeneració dels nervis motors i la presència de fenòmens d'sprouting dels terminals nerviosos. Així mateix, les fibres musculars esquelètiques experimenten cicles continus de degeneració-regeneració. Si bé l'envelliment indueix canvis similars en els diferents tipus de músculs examinats, el perfil d'algunes alteracions és molt variable entre ells. Aquesta variabilitat es dona fins i tot entre músculs que tenen una localització propera i amb una composició de fibres d'una tipologia similar, el que suggereix que el grau d'activitat i la funció específica dels músculs, més que no pas la seva topografia i la tipologia de les seves fibres, tenen un gran impacte en els canvis musculars relacionats amb l'edat. Les dietes suplementades amb flavonoides del te verd o del cacau augmenten la taxa de supervivència dels ratolins vells i prevenen alguns dels canvis estructurals regressius que es donen durant la senescència en el múscul esquelètic i l'NMJ. Ambdues dietes frenen el progrés de la senescència dels músculs esquelètics i milloren la seva capacitat regenerativa, reduint els cicles de degeneració-regeneració de les miofibres, mantenint la població de cèl·lules satèl·lit i fent augmentar l'expressió de PGC-1α, un regulador transcripcional de la biogènesi mitocondrial, a més de mantenir la innervació i el grau de maduresa de les NMJs. Les diferències entre els resultats obtinguts amb les dietes suplementades amb l'extracte del te verd o amb cacau sobre les alteracions que s'observen en el múscul amb l'edat indiquen que la combinació de diferents flavonoides podria tenir un major efecte a l'hora de contrarestar els canvis al sistema neuromuscular relacionats amb l'envelliment.

La pérdida de la masa y la fuerza musculares (sarcopenia) es un proceso característico asociado al envejecimiento que se da en todas las especies. En ratones, se han observado defectos en las habilidades motoras y cambios en los patrones electromiográficos con la edad. Estos cambios se dan en ausencia de una muerte significativa de motoneuronas (MNs). La disfunción de las MNs podría ser la causa por la cual las uniones neuromusculares (NMJs), los axones motores y los músculos esqueléticos sufren alteraciones estructurales y moleculares durante la senescencia. En este estudio ponemos de manifiesto que el proceso de envejecimiento comporta la degeneración de los nervios motores i la presencia de fenómenos de sprouting de los terminales nerviosos. Asimismo, las fibras musculares esqueléticas experimentan ciclos continuos de degeneración-regeneración. Si bien el envejecimiento induce cambios similares en los distintos tipos de músculos examinados, el perfil de algunas alteraciones es muy variable entre ellos. Esta variabilidad se da incluso entre músculos que tienen una localización cercana y con una composición de fibras de una tipología similar, lo que sugiere que el grado de actividad y la función específica de los músculos, más que su topografía y la tipología de sus fibras, tienen un gran impacto en los cambios musculares relacionados con la edad. Las dietas suplementadas con flavonoides del té verde o del cacao aumentan la tasa de supervivencia de los ratones viejos y previenen algunos de los cambios estructurales regresivos que se dan durante la senescencia en el músculo esquelético y la NMJ. Ambas dietas frenan el progreso de la senescencia de los músculos esqueléticos y mejoran su capacidad regenerativa, reduciendo los ciclos de degeneración-regeneración de las miofibras, manteniendo la población de células satélite y haciendo aumentar la expresión de PGC-1α, un regulador transcripcional de la biogénesis mitocondrial, además de mantener la inervación y el grado de madurez de las NMJs. Las diferencias entre los resultados obtenidos con las dietas suplementadas con el extracto del té verde o con cacao sobre las alteraciones que se observan en el músculo con la edad indican que la combinación de distintos flavonoides podría tener un mayor efecto a la hora de contrarrestar los cambios en el sistema neuromuscular relacionados con el envejecimiento.

Loss of muscle mass and strength (sarcopenia) is a characteristic process associated with aging that occurs in all species. In mice, defects in motor skills and changes in electromyographic patterns have been observed with age. These alterations occur in the absence of a significant death of motoneurons (MNs). The dysfunction of MNs could be the reason why neuromuscular junctions (NMJs), motor axons and skeletal muscles suffer structural and molecular alterations during senescence. In this study we highlight that the aging process involves motor nerve degeneration and sprouting phenomena of the nerve terminals. Likewise, skeletal muscle fibers undergo continuous cycles of degeneration-regeneration Although aging induces similar changes in the different types of muscles examined, the profile of some alterations is very variable between them. This variability occurs even between muscles that have a close localization and having similar fibre type composition, which suggests that the degree of activity and the specific function of the muscles, rather than their topography and the typology of their fibres, have a great impact on muscle changes related to age. Diets supplemented with green tea or cocoa flavonoids boost the survival rate of old mice and prevent some of the regressive structural changes that occur during senescence in skeletal muscle and the NMJ. Both diets slow down the progress of skeletal muscle senescence and improve their regenerative capacity, reducing myofibre degeneration-regeneration cycles, maintaining the population of satellite cells and increasing the expression of PGC-1α, a transcriptional regulator of mitochondrial biogenesis, as well as maintaining the innervation and the degree of maturation of the NMJs. The differences between the results obtained with the diets supplemented with green tea extract or with cocoa on the alterations observed in the muscle with age indicate that the combination of different flavonoids could have a greater effect on counteracting the changes in the neuromuscular system related to aging.