mecanismo de la hipertrofia muscular

1. HIPERTROFIA DEL MUSCULO ESQUELÉTICO
El músculo esquelético es un tejido extremadamente adaptable, incluso con los módulos de
capacitación más intensivos ser incapaz de infligir un daño permanente a las fibras [ 1 ]. En
algún momento después del nacimiento, las miofibrillas están terminalmente diferenciados, es
decir, se convierten en células especializadas, cuyas propiedades surgir de la expresión génica
específica de tejido. Además, significa que las fibras musculares esqueléticas se mantienen a
través de un sistema que no es mitótico (es decir, las fibras ellos mismos son incapaces de
dividirse y reproducirse). Tienen que sobrevivir a la duración de la vida del organismo y poseen
distintos métodos de remodelación y reparación celular para garantizar esa supervivencia [2-
4]. Llevar a cabo un papel esencial en este proceso son intrigantes moléculas que se refiere a
las células como satélites que pueden ser consideradas como las células madre del músculo.
Estos mioblastos mononucleadas (precursores de las células musculares) se encuentran
latentes fuera del sarcolema intercalada en pequeñas bolsas entre las fibras musculares
adyacentes sobre situaciones normales, pero pueden ser provocados por traumatismos
musculares [4] . Tras la activación se fusionan con el tejido dañado y donan sus núcleos para
iniciar el proceso de reparación. Sin las células satélite seríamos incapaces de adaptarse y
reparar el tejido muscular dañado . Esto se ha mostrado en las ratas que perdieron
completamente la respuesta hipertrófica a la sobrecarga mecánica después de la irradiación
para destruir poblaciones de células satélite . [ 4 ] Curiosamente, también se ilustra en el
hecho de que el músculo cardíaco parece estar ausente de ellos , que explica por qué después
de un trauma tal como el infarto de miocardio el tejido dañado no es capaz de restaurar la
función y se necrosa .
Las células satélite constituyen un excelente punto de partida la hora de abordar el desarrollo
de la hipertrofia del músculo esquelético, ya que inician el proceso de reparación y adaptación.
En este punto, dos conceptos importantes deben ser claros para el lector: que los aumentos en
el tamaño del músculo se producen principalmente a partir de la reparación de las fibras
musculares existentes, no división de las células musculares propias (hiperplasia), y un cierto
grado de daño de las fibras musculares deben tener su lugar para activar el proceso [4, 5].
Aunque muchas personas tienden a relacionar un alto nivel de dolor muscular de aparición
tardía (DOMS,) para un entrenamiento productivo, debe tenerse en cuenta que se puede
producir daño en el músculo sin niveles extremos de dolor y que el DOMS en realidad puede
significar la remodelación en lugar de daños [6]. Además, investigaciones recientes han
sugerido que la fascia muscular juega un importante papel en la sensación de DMOS en lugar
de las propias fibras [7].
TIPOS DE HIPERTROFIA MUSCULAR

2. Simplemente indicar que la hipertrofia es el agrandamiento de las fibras musculares es una
definición muy vaga , ya que no nos dice qué componentes están realmente contribuyendo al
aumento de la superficie de la sección transversal . Un examen más a fondo nos muestra que
existen dos formas principales de la hipertrofia que se producen en el músculo esquelético ;
miofibrilares y sarcoplásmico . Hipertrofia miofibrilar se caracteriza por un aumento en el
número de los componentes contráctiles reales del sarcolema , siendo principalmente las
proteínas de la cadena pesada de la miosina y los filamentos de actina . Este tipo de hipertrofia
es responsable de los aumentos concomitantes en la producción de fuerza muscular con el
crecimiento de la fibra y debe ser el principal objetivo de los programas deportivos destinados
a aumentar el rendimiento. Hipertrofia sarcoplásmico se produce cuando los componentes no
contráctiles del aumento de la fibra muscular , ejemplos de esto incluyen la ampliación del
retículo sarcoplásmico , aumento de la retención de fluido intracelular , y el aumento de
almacenamiento de combustibles metabólicos tales como glucógeno y fosfato de creatina.
Una representación de la hipertrofia sarcoplásmico y miofibrilar se puede ver en la Figura 2 a
continuación. Entrenamiento de resistencia pesado produce una combinación de estos tipos
de hipertrofia pero el aspecto intensidad y la resistencia de la formación puede desempeñar
un papel en el que uno predomina. Por ejemplo, la hipertrofia sarcoplásmico es típicamente
más altos en los culturistas, mientras miofibrilar tiende a ser la mayoría en los Juegos
Olímpicos y levantadores de la energía. [12] estímulo de entrenamiento también afecta
fenotipo muscular y será discutido en la siguiente sección.
VIAS MOLECULARES INVOLUCRADAS EN LA HIPERTROFIA
Todas las células eucariotas poseen la capacidad de adaptarse a una variedad de estímulos
externos a través de la conversión y la internalización de diferentes señales químicas. Esto
altera en última instancia la transcripción y actividad de traducción en la célula a través de
numerosas vías de señalización intracelular. Estas señales dan lugar a una influencia en genes
distintos que codifican para la producción de proteínas específicas. En última instancia, este
proceso conduce a la síntesis o la degradación de proteínas intracelulares. Aunque hay muchas
otras vías implicadas en la adaptación muscular, nos centraremos en aquellos que a estas
alturas es probable que tengan los papeles más prominentes. También debe apreciarse que el
resultado final de la hipertrofia muscular no es una función de una sola vía confinado, pero la
intercomunicación y la activación (o supresión) de varios sistemas adicionales-e intra-celulares
complejos.
Calcinuerina /CaMK
Aunque hay dos vías separadas distintivamente, ellas siempre han sido agrupadas, y en este
momento no se han asociado concluyentemente con efectos significativos sobre la hipertrofia

3. del músculo esquelético. Por esta razón, sólo se discutirán brevemente, destacando cada vías
respectivas propiedades y posibles contribuciones a la hipertrofia o la transición fenotipo.
Como su nombre indica las vías de calcineurina y CaMK están ambos regulados por el calcio
intracelular. La calcineurina se encuentra en el citoplasma y funciona como una fosfatasa
serina treonina (elimina el fosfato de sustrato). Fue descubierta como activador de los
linfocitos T a través de su papel en la desfosforilación del NFAT (factor nuclear de células T
activadas) proteínas, que les permite acceder al núcleo y activa la transcripción de genes diana
[19, 20]. Debido al papel fundamental de calcio en el músculo estriado, que llevó a los
investigadores a investigar su posibilidad en la regulación de la hipertrofia muscular.
El trabajo inicial dio lugar a la suposición de que la calcineurina / NFAT, efectivamente, tienen
un papel en la hipertrofia, así como influir en las transiciones fenotipo (específicamente al tipo
I) [19, 20]. Los trabajos recientes, sin embargo, ha llegado a la conclusión de que aunque tiene
un papel bien definido en la hipertrofia cardíaca no es necesariamente requerido para el
crecimiento del músculo esquelético o de la transición de la fibra. Algunas fuentes creen
todavía tiene promesa, pero en este momento pruebas suficientes se carece de asociar una
función definitiva de la calcineurina con hipertrofia
A diferencia de la calcineurina que se activa por señales de calcio de baja amplitud, CaMK su
actividad está regulada por señales de gran amplitud y cortos [19, 20]. Su supuesto método de
acción es en las proteínas (factor-2 potenciador de miocitos) MEF2 que regulan la actividad
transcripcional, la diferenciación celular y la remodelación de tejidos en el músculo esquelético
a través de la modulación de los supresores de la transcripción (histonas deacetilasas o HDAC)
[21, 22]. Esta vía también se cree que aumenta la expresión del gen tipo de fibra I, pero de
manera similar a la calcineurina, que aún no es concluyente [3].
Una representación visual se ha dado en la figura 3 para mejorar la claridad en el concepto de
las vías de calcineurina / CaMK.

4. Los factores de regulación miogénica (Myo-D, myogenin, MRF-4, myf5)
Las MFR son factores de transcripción específicos que promueven la hipertrofia del músculo
después de la activación. Ellos funcionan mediante la unión a regiones promotoras de diversos
genes en el sarcómero [23]. Este promotor de unión facilita la transcripción de ciertos genes
específicos de músculos como la miosina de cadena pesada, cadena ligera de la miosina,
tropomiosina y troponina-C, que son todos los componentes estructurales vitales del
sarcómero [23, 24]. MFR también cooperan con MEFs para estimular la diferenciación de
mioblastos en miotubos y miofibras finalmente maduros [23].
Células satélite activadas expresan todas las MFR , con Myf5 propia expresión es un indicador
de la activación de las células satélite y la designación de la miogénesis . Myo -D también
marca el compromiso miogénico y diferenciación , pero no se cree que juega un papel tan
importante como myf5 [ 23 ] . Esta suposición se basa en las conclusiones que los ratones
knockout Myo -D no mostraron una reducción dramática en el desarrollo muscular. Se cree
que esta prevención se produce debido a una compensación de Myf5 a través de aumento de
la expresión [ 25 ] . Myo - D Sin embargo, tiene un papel más importante en la alteración de
isoforma de MHC ya que se encuentra a acumularse en las fibras de tipo II y aumenta la
expresión del ARNm de la variedad de tipo IIx específicamente [ 26 ] . Miogenina en el otro
lado se acumula en las fibras de tipo I y se asocia con el tipo I y IIa expresión de ARNm [ 26 ] .
MRF- 4 , también conocida como Herculina ( o Myf - 6 ) se expresa en niveles más altos que
cualquiera de los otros tres MFR . También comparte papeles prominentes en la diferenciación
, así como el control del fenotipo muscular . Se cree que actúa de manera similar a miogenina

5. pero los roles distintivos son difíciles de determinar en este momento [ 27 ] . Una vez más, una
representación visual se ha proporcionado para aumentar la claridad de esta vía.
IGF-1, MGF, PI (3) quinasa, Akt, vía mTOR
La cascada de señalización de IGF-1 posiblemente representa la vía más concreta y
científicamente en el desarrollo de hipertrofia del músculo esquelético a este punto, ya que se
ha justificado por numerosos modelos de cultivo celular in vivo [28]. IGF-1 es crucial en la
hipertrofia muscular, ya que abarca muchos de los pasos en la expresión génica, tales como la
proliferación, la diferenciación, y la degradación así como la estimulación del transporte de
aminoácidos [14]. De hecho, muchos de los efectos anabólicos atribuidas a la hormona de
crecimiento se considera que es debido a los aumentos concomitantes en [14] de IGF-1. Esto
puede ser validado en ratones que sobreexpresan IGF-1, lo que condujo a un aumento de la
hipertrofia muscular [3]. Además, el IGF-1 se ha demostrado que estimula la proliferación y
diferenciación de células activadas por satélite [3, 23].
Se cree que en realidad es un empalme de IGF - 1 llamado MGF (factor de crecimiento
mecánico ) que internaliza la señal creado por estímulo mecánico para influir en las
adaptaciones morfológicas que tienen lugar en el músculo esquelético . Mientras que el IGF - 1
es sistémica , MGF se produce localmente en el músculo y sólo se convierte expresó sobre la
actividad [ 5 ] . Esto puede explicar por qué sólo los músculos específicos experimentan una
respuesta hipertrófica en el ejercicio de resistencia . Se sugiere también que la MGF es
responsable de iniciar la activación y proliferación de las células satélite , mientras que el IGF-
1 influye en la diferenciación [ 23 ] . Curiosamente , la sarcopenia puede ser en gran medida

6. debido a la disminución relacionada con la edad en la circulación de la hormona del
crecimiento humana que influye en los niveles de IGF - 1 , dejando además menos de una
capacidad de crear MGF . Muscular envejecido también muestra una disminución de la
capacidad para activar las células satélite (también probablemente debido a la alteración de
IGF - 1 ) , lo que unido a MGF menos disponible crea un entorno muy pobre para la reparación
muscular y la hipertrofia [ 5 ] .
Viajando más aguas abajo requiere la fosforilación de la fosfatidilinositol - 3 -OH- quinasa (PI (
3 ) K). Esta es una enzima que se mueve aún más la señal de aguas abajo mediante la
fosforilación de proteína quinasa B ( Akt ) . La activación de Akt sirve numerosas funciones
intracelulares tales como el transporte de modulación de la glucosa , la atrofia , y lo más
importante para nuestra discusión a través de la síntesis de proteínas de activación de la meta
de la rapamicina en mamíferos (mTOR ) [ 28 ] . Señalización Akt es un paso vital en la
progresión de la hipertrofia muscular, expuesto en los experimentos en los ratones con
deleción del gen objetivo Akt mostró una atrofia significativa [ 3 ] . la activación de mTOR se
asocia con un aumento en la síntesis de proteínas y en última instancia el crecimiento celular
mediante la estimulación de ribosómico S6 quinasa ( p70S6K ) y 4B eucariótica factor de
iniciación de la traducción ( eIF4B ) [ 28 ] . P70S6K y eIF4B plomo fosforilación a un aumento de
la actividad de traducción que culmina en la síntesis de nuevas proteínas [ 28 ] . Una
representación visual de la ruta de señalización de IGF- 1 se proporciona a continuación

7. mTOR (Blanco de mamífero de la Rapamicina o la diana de la Rapamicina en celulas de
mamíferos)
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