Traducido por el equipo de SOTT.net en español

Casi una de cada cinco personas carece de la proteína α-actinin-3 en su fibra muscular. Los investigadores del Karolinska Institutet ahora muestran que una mayor parte del músculo esquelético de estos individuos está formada por fibras musculares de contracción lenta, que son más duraderas y eficientes desde el punto de vista energético y proporcionan una mayor tolerancia a las bajas temperaturas que las fibras musculares de contracción rápida.
Cold Adaptation
© Getty Images
Los resultados se publican en The American Journal of Human Genetics.

El músculo esquelético se compone de fibras de contracción rápida (blancas) que se fatigan rápidamente y de fibras de contracción lenta (rojas) que son más resistentes a la fatiga. La proteína α-actinin-3, que sólo se encuentra en las fibras de contracción rápida, está ausente en casi el 20% de las personas - casi 1.500 millones de individuos - debido a una mutación en el gen que la codifica. En términos evolutivos, la presencia del gen mutado aumentó cuando los humanos emigraron de África a los climas más fríos del centro y norte de Europa.

Håkan Westerblad.
© Mats Rundgren
Håkan Westerblad.
Mejor para mantener el calor

"Esto sugiere que las personas que carecen de α-actinin-3 son mejores para mantener el calor y, desde el punto de vista energético, para soportar un clima más duro, pero no ha habido ninguna evidencia experimental directa de esto antes", dice Håkan Westerblad, profesor de fisiología muscular celular en el Department of Physiology and Pharmacology, Karolinska Institutet. "Ahora podemos demostrar que la pérdida de esta proteína da una mayor resistencia al frío y también hemos encontrado un posible mecanismo para ello".

Para el estudio, se pidió a 42 hombres sanos de entre 18 y 40 años que se sumergieran en agua fría (14 °C) hasta que su temperatura corporal descendiera a 35,5 °C. Durante la inmersión en agua fría, los investigadores midieron la actividad eléctrica del músculo con electromiografía (EMG) y tomaron biopsias musculares para estudiar el contenido de proteínas y la composición del tipo de fibra.

Producir calor de una manera diferente


Los resultados mostraron que el músculo esquelético de las personas que carecen de α-actinin-3 contiene una mayor proporción de fibras de contracción lenta. Al enfriarse, estas personas eran capaces de mantener su temperatura corporal de forma más eficiente desde el punto de vista energético. En lugar de activar las fibras de contracción rápida, lo que provoca escalofríos evidentes, aumentaron la activación de las fibras de contracción lenta que producen calor mediante el aumento de la contracción de base (tono).

"La mutación probablemente proporcionó una ventaja evolutiva durante la migración a un clima más frío, pero en la sociedad moderna actual esta capacidad de ahorro de energía podría, en cambio, aumentar el riesgo de enfermedades de la opulencia, que es algo a lo que ahora queremos dirigir nuestra atención", afirma el profesor Westerblad.

Puede afectar a la respuesta al ejercicio


Otra cuestión interesante es cómo la falta de α-actinin-3 afecta a la respuesta del organismo al ejercicio físico.

"Las personas que carecen de α-actinin-3 rara vez tienen éxito en los deportes que requieren fuerza y explosividad, mientras que se ha observado una tendencia a una mayor capacidad en estas personas en los deportes de resistencia", explica.

Una de las limitaciones del estudio es que es más difícil estudiar los mecanismos en los estudios humanos con el mismo nivel de detalle que en los experimentos con animales y células. El mecanismo fisiológico presentado no se ha verificado con experimentos, por ejemplo, a nivel molecular.

El estudio fue una colaboración con grupos de investigación de la Lithuanian Sports University en Kaunas, Lituania, y la University of Melbourne en Australia. Contó con el apoyo de subvenciones del Swedish Research Council, el Swedish National Centre for Research in Sports, el Research Council of Lithuania, la Swedish Society for Medical Research, las Jeansson Foundations, la Swedish Heart and Lung Foundation y el Australia's National Health and Medical Research Council.. El coautor Volker Lauschke es el director general y accionista fundador de HepaPredict AB y ha sido consultor de EnginZyme AB.
Publicación

"Loss of α-actinin-3 during human evolution provides superior cold resilience and muscle heat generation". Victoria L. Wyckelsma, Tomas Venckunas, Peter J. Houweling, Maja Schlittler, Volker M Lauschke, Chrystal F. Tiong, Harrison D. Wood, Niklas Ivarsson, Henrikas Paulauskas, Nerijus Eimantas, Daniel C. Andersson, Kathryn N. North, Marius Brazaitis, Håkan Westerblad. American Journal of Human Genetics, online 17 February 2021, doi: 10.1016/j.ajhg.2021.01.013.