Un equipo de investigadores gubernamentales dirigido por el Dr. Robert Chetlin (profesor asociado y director clínico de Medicina Deportiva en Mercyhurst University, y contratista de Fisiología de la Investigación en la División de Investigación de Seguridad de CDC-NIOSH) colaboró con el Dr. Michael Sereda y el Dr. Klaus Nave del Instituto Max Planck de Medicina Experimental (MPI) para obtener de MPI una rata transgénica CMT1A y establecer una colonia de cría en Estados Unidos. La financiación inicial de este proyecto fue proporcionada por Hereditary Neuropathy Foundation (HNF).

El equipo de investigación está examinando los efectos de un protocolo validado de carga mecánica basado en evidencia, denominado entrenamiento de ejercicio de "tipo resistencia", en estas ratas transgénicas CMT1A. Los animales entrenan en un dinamómetro especializado (una máquina que mide y aplica fuerza, torque y potencia) mediante contracciones de estiramiento y acortamiento (SSC), que son secuencias coordinadas de alargamiento y acortamiento muscular que ocurren en el movimiento cotidiano tanto de seres humanos como de animales.

El protocolo de ejercicio está estrictamente controlado en todas las variables clave de entrenamiento: volumen (repeticiones y series), intensidad (nivel de esfuerzo), duración (tiempo por sesión), frecuencia (sesiones por semana) y progresión (aumentos planificados de las exigencias del entrenamiento con el tiempo). Al final del protocolo, los investigadores evaluaron qué tan bien se habían adaptado los animales al entrenamiento mediante un enfoque integrado de sistemas que examinó cuatro áreas:

  1. Rendimiento muscular funcional, incluida la fuerza y el trabajo muscular total
  2. Fisiología y calidad muscular, y la estructura microscópica de las fibras musculares individuales (histomorfología de las miofibras)
  3. El recubrimiento del nervio (mielina), la conexión entre el nervio y el músculo (unión neuromuscular) y el propio nervio
  4. Los genes, las proteínas y los posibles biomarcadores que pueden influir en cómo funcionan los músculos y los nervios y cómo se comunican en respuesta al ejercicio

Los hallazgos iniciales sugieren que el entrenamiento con ejercicio basado en SSC puede ser la modalidad preferida de entrenamiento de resistencia para este modelo. Cuando el modelo animal establecido de CMT1A fue sometido a carga mecánica mediante un régimen validado, de alta intensidad y de tipo resistencia, se produjo una respuesta adaptativa dinámica. Los investigadores señalan que esto puede representar una dirección importante hacia el desarrollo de un enfoque traslacional, con el objetivo de mejorar la calidad de vida y la independencia de las personas que viven con CMT.

Según los investigadores, este es el primer estudio que combina un modelo animal establecido de CMT con un régimen validado y adaptativo de entrenamiento de ejercicio de tipo resistencia e investiga los efectos en la expresión del gen PMP22 en el músculo, en cualquier población animal o humana con CMT.

Hallazgos clave presentados en la Reunión Anual de ACSM de 2015

En la Reunión Anual de 2015 del American College of Sports Medicine (ACSM) se presentó un resumen de los hallazgos más recientes:

  • Un protocolo de entrenamiento de ejercicio SSC de 4.5 semanas produjo una respuesta adaptativa en ratas transgénicas CMT1A.
  • Las adaptaciones relacionadas con el entrenamiento incluyeron una mejor producción relativa de fuerza isométrica, fuerza estática, el mantenimiento de la masa muscular normalizada, la relación entre la masa muscular y la longitud de la extremidad, y una tendencia hacia una mejor calidad muscular estática, la relación entre la fuerza isométrica y la masa muscular normalizada.
  • La función muscular dinámica también mejoró, como lo demuestra un aumento del trabajo positivo y una tendencia al aumento de la fuerza cíclica durante SSC repetidos, junto con una mejor calidad muscular dinámica.
  • El entrenamiento de ejercicio SSC redujo la expresión del gen PMP22. PMP22 codifica una proteína involucrada en la mielina (la capa protectora que rodea los nervios); las mutaciones en este gen pueden causar CMT1A, enfermedad de Dejerine-Sottas o neuropatía hereditaria con predisposición a parálisis por presión (HNPP). La reducción de la expresión de PMP22 podría en última instancia mejorar la integridad y la función de la mielina en los animales entrenados, aunque la relevancia clínica de este hallazgo en humanos requiere más investigación.

Próximos pasos

Los investigadores planean perfeccionar el protocolo de ejercicio para identificar el tipo, la cantidad y la frecuencia de entrenamiento que proporciona el mayor beneficio funcional a las ratas transgénicas CMT1A. Los estudios futuros también examinarán suplementos dietéticos y terapias de moléculas pequeñas, tanto con ejercicio como sin él, para determinar si combinar el ejercicio con estas otras intervenciones produce un beneficio mayor que cualquier enfoque individual por sí solo.

Descargo de responsabilidad: La información de este artículo se presentó previamente en la Reunión Anual de 2015 del American College of Sports Medicine. HNF patrocinó parcialmente este proyecto de investigación.