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La inactividad física es un factor de riesgo establecido para algunos trastornos de
coagulación de la sangre. Los efectos de la inactividad son más alarmantes cuando una
persona desarrolla la enfermedad en las piernas que se llama trombosis venosa profunda
(TVP) o "síndrome del entrenador", causada en parte por la inactividad muscular. El
objetivo de este estudio fue determinar si el músculo esquelético expresa genes con
funciones en la hemostasia y si su nivel de expresión son sensibles a la inactividad
muscular.
La trombosis venosa profunda (TVP) se puede producir a partir de la inactividad, y
estamos al tanto de ninguna evidencia de que se puede prevenir mediante el ejercicio.
Por ejemplo, se informó por primera vez hace más de 60 años en Londres en los refugios
antiaéreos se asoció con una 6 veces mayor incidencia de TVP. Entonces, Homans
señaló en 1954 que "la trombosis espontánea que se produce casi exclusivamente en las
piernas" se debe a "un estado impuesto por los vuelos de avión, viajes en automóvil, e
incluso la asistencia al teatro". Hubo un informe en esa misma década de un paciente con
"la trombosis que ocurre como resultado de estar mucho tiempo sentado, mientras el
paciente estaba viendo la televisión".
Actualmente, hay 2 millones de casos de TVP reportados cada año en los Estados
Unidos, lo que lleva a 250.000 muertes en gran parte debido a una embolia pulmonar. Un
estudio más reciente informó que el músculo esquelético expresa no sólo tPA pero
también 3 genes relacionados con la hemostasia adicionales (CTAP III, tetranectina, y
PAI-1) en los hombres con sobrepeso y síndrome metabólico.
Como se sabe poco sobre el papel de los músculos esqueléticos en la hemostasia, la
determinación de si el músculo esquelético expresa una serie de genes relacionados con
la hemostasia puede abrir la puerta hacia una nueva visión del papel de este tejido en la
hemostasia. Por lo tanto, el primer objetivo de este estudio fue examinar exhaustivamente
los genes que se expresan en el músculo esquelético y su función en la hemostasia.. Por
otra parte, se trata de determinar si alguno de estos genes expresados se alteran por la
reducción de la actividad contráctil en las piernas. Un estudio de traslación de roedor y
músculo esquelético humano se realizó teniendo en cuenta la posible necesidad de
estudios fisiológicos que inducen trombosis en modelos animales experimentales,
mientras que la manipulación de la expresión de seleccionar los genes hemostáticos. La
identificación de un gen (s) hemostático impactado por la inactividad prolongada como
sentarse puede ser importante para investigar como un candidato para un papel en la
patogénesis de la trombosis venosa profunda.
METODOLOGIA
Ratas hembras con un peso aproximado de 200 g fueron alojados individualmente (450
cm x 241 cm) en una temperatura y luz ambiente controlado (ciclo de 12:12 horas de luzoscuridad). Se toma biopsia del músculo sóleo después de la finalización de los siguientes
tratamientos de actividad / inactividad física descritos. . Las ratas con pie normal y la
actividad ambulatoria en jaula y con movimientos espontáneos sirvieron como controles
para estos experimentos agudos. Cuarenta y nueve ratas fueron restringidos de pie sobre
las patas traseras durante 12 horas (7 p.m.-07 a.m., oscuridad ciclo) envolviendo 1,5 cm
de la cola con cinta adhesiva conectado a un pivote señuelo atado a una barra de metal
que causa descarga de las extremidades posteriores. Los miembros posteriores se elevan
lo suficiente para impedir que los pies toquen el suelo. Todas las ratas se aclimataron al
tratamiento de la descarga de las extremidades posteriores durante al menos 2 días
antes. Con el fin de comprobar si el ejercicio podría revertir rápidamente los efectos de la
inactividad, 20 de las ratas inactivas se ejercitaron en una cinta (8 m / min)
inmediatamente después de las 12 horas de la descarga de las extremidades posteriores.
El ejercieron en una caminadora con una duración acumulada de dos horas (4 x 30
minutos) durante un periodo de 4 horas de tiempo.
EXPERIMENTOS HUMANOS
Al igual que en las ratas, se estudió el efecto de 12 horas de inactividad muscular en las
piernas. El estudio primario de inactividad se realizó en tres hombres adultos sanos (31 ±
6 años, 69 ± 5 kg, 23,1 ± 0,9 kg/m2) que ejercían habitualmente (dos sujetos bicicleta y
uno corrió 3-4 días / semana). Aproximadamente 100 mg es la biopsia de las
profundidades de los vasto lateral (6-9 cm de profundidad) después de 12 horas de estar
sentado o después de 12 horas de actividad al estar de pie / ambulatorio. Además, todos
los sujetos consumieron cenas idénticas la noche antes de los ensayos experimentales y
el mismo desayuno de la mañana de cada ensayo experimental y en ayunas durante 12
horas antes de todas las muestras de biopsia.
Se hicieron procesamientos de ADN y análisis de PCR.
LPP1 PCR
Se utilizaron pruebas t apareadas para comparar la expresión derivada por PCR de LPP1
durante la inactividad / actividad ambulatoria normal de pie en los seres humanos. Una p
<0,05 fue considerado estadísticamente significativo.
RESULTADOS
EXPRESIÓN LPP1 DISMINUYE DURANTE LA INACTIVIDAD FÍSICA
Un solo gen se expresa de forma diferente en el estudio agudo (LPP1) y, de manera
similar, un gen se expresa de forma diferente en un estudio crónico). Curiosamente,
incluso Expresión LPP1 disminuye durante la inactividad física en seres humanos
similares a los hallazgos en los estudios con ratas, revelaron que 12 horas de inactividad
física (sentados) redujeron la expresión génica LPP1 a 57 ± 9% de los niveles de control.
Los resultados de PCR también revelaron que estar sentado durante 12 horas reduce la
expresión génica LPP1 , EL LPP1 disminuyó en promedio de 55 ± 6% de los valores de
control de pie / ambulatoria .
OTROS GENES RELACIONADOS CON LA SEÑALIZACIÓN LPP1
Además de LPP1, hay otros genes que regulan la fosforilacion de lípidos expresadas en
el músculo esquelético. Otra isoforma de LPP1, lípidos fosfato fosfatasa-3 (LPP3/PAP2B)
también se expresó significativamente, aunque no se ve afectado significativamente por la
inactividad física. Ácido lisofosfatídico (LPA) es supuestamente uno de los lípidos clave
implicadas en la homeostasis, y es un sustrato para LPP1. Dos enzimas involucradas en
la síntesis de LPA, lisofosfolipasa I (LYPLA1) y lisofosfolipasa II (LYPLA2), se expresaron
de manera significativa con otros genes en esta vía. Tres enzimas responsables de la
transformación de LPA a ácido fosfatídico (un primer paso en la síntesis de triglicéridos),
ácido lisofosfatıdico aciltransferasa-alfa (AGPAT1), lisofosfatıdico ácido aciltransferasabeta (AGPAT2), y ácido lisofosfatıdico aciltransferasa-delta (AGPAT3) se expresaron de
manera significativa . De los receptores de LPA (EDG2, EDG3, EDG4, EDG7) y el 1-P-S
del receptor (EDG8), sólo EDG2 (receptor de LPA1) se expresa moderadamente en el
músculo esquelético humano.
DISCUSIÓN
Este es el primer estudio para identificar los genes de hemostasia exhaustiva
relacionados tanto en roedores y en el músculo esquelético humano. Se confirmo la
presencia de un par de genes previamente reportados ( tPA y tetranectina ) y ampliar esta
lista a por lo menos otros 15 transcripciones expresadas de manera significativa por
encima del fondo en el músculo esquelético que se han conocido que juegan un papel en
la coagulación y la fibrinólisis. Por otra parte, se identifico un nuevo gen candidato
potencialmente, LPP1, que era sensible a la falta de actividad física, tanto en la rata y en
el músculo esquelético humano, explicando por qué la inactividad física puede aumentar
el riesgo de trombosis. Debido a la inactividad física se asocia con la trombosis venosa
profunda y los cambios en el estado contráctil del músculo, lo primero que se planteo es
la hipótesis de que un cambio en la expresión de un gen clave en el tejido del músculo
esquelético profundo sería evidente y que podría ser una respuesta distinta a la fisiología
de la inactividad, aparte de ejercicio recomendado. LPP1, con un papel antagónico
propuesto en la agregación plaquetaria y la inflamación, se redujo significativamente en
ambos los estudios en humanos y de rata en inactividad muscular. LPP1 disminuyó con
reducciones agudas y crónicas en la actividad contráctil diaria normal, pero no se vio
afectado por el ejercicio.
Anteriormente, se informó de la proteína para uno de ellos (tPA) para ser detectable en
las biopsias musculares humanas. Es importante destacar que la detección más definitiva
de tPA (y tetranectina) en el nivel de mRNA en el músculo humano es consistente con el
hallazgo de que una de las fuentes de estos y otros factores hemostáticos podría ser
dentro del tejido muscular en sí, en lugar de la acumulación indirecta de la proteína de la
sangre. Se confirmo que otros genes implicados en la fibrinólisis (uPA y de uPA receptor
de anexina A2), y también para genes implicados en la coagulación de la sangre (es decir,
factores VII y VIII, el receptor de la trombina, y el vWF). A pesar de algunas diferencias
en el tipo de fibra muscular entre las especies, todos los genes con anti-coagulante y
funciones fibrinolíticas detectado en el músculo de rata también fueron expresadas en el
músculo humano (es decir, anexina A5, trifosfato ectonucleoside diphosphohydrolase 1,
la proteína S (alfa), trombomodulina, tPA, anexina A2, uPA). Esto está de acuerdo con un
principio general en la fisiología del músculo que el músculo esquelético está
relativamente conservada entre las especies en comparación con otros tejidos. Esta
observación de genes anti-coagulantes y fibrinolíticas similares se expresa en el músculo
esquelético de ratas y seres humanos sería compatible con el uso de modelos de
roedores en estudios de traducción de músculo y la hemostasia. Por lo tanto, si la
proteína está regulada por su expresión génica, LPP1 sería un nuevo candidato de por
qué la inactividad física es un factor de riesgo para la trombosis venosa profunda o de
otros tipos de trombosis.
LIMITACIONES
Aunque se presentan datos sólidos que muestran que la falta de actividad física puede
reducir el nivel de transcripción LPP1, no determinamos si esto se debió a una reducción
en la transcripción (posiblemente secundaria a los cambios epigenéticos en la cromatina o
ADN) o una reducción en la estabilidad del ARNm o ambos.
CONCLUSIONES
Este estudio se plantea la hipótesis de que el desuso muscular puede contribuir a
trastornos hemostáticos no simplemente debido a factores relacionados con el flujo de
sangre reducido, también a causa de un repertorio diverso de genes hemostáticos
expresados localmente en los músculos, tales como LPP1. Los resultados preliminares de
este estudio deben ser investigados en múltiples niveles científicos para comprender el
papel putativo de LPP1 y el metabolismo lisofosfolípido en el riesgo de trombosis
asociada con la falta de actividad contráctil del músculo esquelético. Por último, estos
resultados de genes hemostáticos expresados en el músculo esquelético pueden hacer
hincapié en el papel potencial del músculo esquelético en la salud y la enfermedad como
algo más que simplemente la maquinaria contráctil.
MARGARITA ARRIAGA