Un equipo de investigadores gubernamentales, incluido el Dr. Robert Chetlin (profesor asociado y director clínico de Medicina Deportiva en Mercyhurst University, contratista de Fisiología de la Investigación en la División de Investigación de Seguridad de CDC-NIOSH), ha colaborado con el Dr. Michael Sereda y el Dr. Klaus Nave del Max Planck Institute for Experimental Medicine (MPI) para obtener con éxito la rata transgénica CMT1A del MPI y establecer una colonia en Estados Unidos. Actualmente. La financiación inicial de este proyecto fue respaldada por Hereditary Neuropathy Foundation (HNF, New York, NY).
Estos investigadores gubernamentales, incluido el Dr. Chetlin, continúan examinando los efectos de un protocolo validado y basado en evidencia de ejercicio de carga mecánica de «tipo resistencia» en estas ratas transgénicas CMT1A. Estos animales únicos se entrenan en una máquina especializada llamada dinamómetro (una máquina utilizada para ejercitar y medir la fuerza, el torque y la potencia), mediante contracciones de estiramiento-acortamiento (SSC; movimientos coordinados de alargamiento y acortamiento muscular que se utilizan a diario en actividades humanas y animales).
La rutina de ejercicio de los animales está muy estrechamente controlada, incluidas todas las variables de entrenamiento, como el volumen (repeticiones y series), la intensidad (qué tan exigente), la duración (tiempo por sesión de entrenamiento), la frecuencia (número de sesiones de entrenamiento por semana) y la progresión (aumentos de las variables de entrenamiento) del ejercicio. El grado en que los animales se adaptaron beneficiosamente al entrenamiento con ejercicio se determinó al completar el protocolo de entrenamiento de «tipo resistencia». Se utilizó un enfoque de sistemas integrados para examinar y cuantificar los cambios inducidos por el ejercicio en:
(1) el rendimiento funcional del músculo, incluida la fuerza y el trabajo muscular;
(2) la fisiología y calidad muscular, y la histomorfología de las miofibras individuales (examen microscópico de la anatomía, función y patología muscular);
(3) el recubrimiento del nervio (mielina), la conexión entre el nervio y el músculo (unión neuromuscular), y el propio nervio; y
(4) los genes, las proteínas y otros posibles «biomarcadores» que pueden ejercer control sobre la forma en que los músculos y los nervios funcionan y se comunican entre sí en respuesta al ejercicio.
En conjunto, estos hallazgos iniciales sugieren que el entrenamiento con ejercicio SSC puede ser la modalidad preferida de entrenamiento de tipo resistencia, dado que mejoró el rendimiento muscular estático y dinámico, así como la calidad muscular. Esto aporta evidencia que sugiere que, cuando un modelo fundamental establecido de CMT1A se somete a carga mecánica mediante un régimen validado, in vivo, de alta intensidad y de entrenamiento de «tipo resistencia», se produce una respuesta adaptativa dinámica.
Este fenómeno puede representar una dirección crítica para establecer un paradigma traslacional alcanzable que aumente la calidad de vida y la independencia de los pacientes humanos con CMT. Según nuestro conocimiento, este es el primer estudio que integra un modelo animal establecido de CMT e investiga los efectos de un régimen de entrenamiento con ejercicios de tipo resistencia, validado y adaptativo, sobre la expresión del gen PMP22 en el músculo de cualquier población animal o humana con CMT.
Dado el curso de estos experimentos, ahora tenemos la intención de perfeccionar la exposición al ejercicio para identificar el tipo, la cantidad y la frecuencia de entrenamiento que proporciona un beneficio funcional óptimo a las ratas transgénicas CMT1A. Además, los estudios futuros también examinarán los posibles efectos de los suplementos dietéticos y otras terapias de moléculas pequeñas en las ratas transgénicas, con y sin ejercicio, para determinar si la combinación de ejercicio y estas otras intervenciones es más efectiva que cualquiera de estos enfoques utilizados por separado.
Un resumen de los hallazgos más recientes, presentado en la Reunión Anual 2015 del American College of Sports Medicine (ACSM), incluye:
• El protocolo de entrenamiento con ejercicio SSC de 4.5 semanas de duración (equivalente a aproximadamente 6 meses en humanos), que emplea SSC dinámicas, provoca una respuesta adaptativa en ratas transgénicas CMT1A.
• La respuesta fisiológica y de rendimiento adaptativo relacionada con el entrenamiento mejoró la producción relativa de fuerza isométrica (fuerza estática), el mantenimiento de la masa muscular normalizada (una relación entre la masa muscular examinada y la longitud de la extremidad) y una tendencia hacia una mejor calidad muscular estática (una relación entre la fuerza isométrica y la masa muscular normalizada).
• La mejor función muscular dinámica (SSC) se indicó por un aumento del trabajo positivo y una tendencia al aumento de la fuerza cíclica (fuerza SSC repetida), mientras que, además, hubo una mejora en la calidad muscular dinámica (una relación entre la fuerza SSC y la masa muscular normalizada).
• El entrenamiento con ejercicio SSC redujo la expresión del gen PMP22 (el gen que codifica la producción de mielina; las mutaciones de este gen pueden resultar en CMT1A, Dejerine-Sottas Disease o Hereditary Neuropathy with liability to Pressure Palsy), lo que, en última instancia, puede mejorar la integridad (y la función) de la mielina en estos animales entrenados con SSC.
Descargo de responsabilidad: La información presentada en este artículo se difundió previamente al público en 2015 y en la Conferencia Nacional del American College of Sports Medicine. HNF patrocinó en parte este proyecto de investigación