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Estudio revela mecanismos que causan debilidad muscular en pacientes con enfermedad de Becker

by notiulti

La debilidad muscular en pacientes con enfermedad de Becker es causada por una actividad eléctrica inusual en las fibras musculares denominadas ‘potenciales de meseta’ que las hacen temporalmente inactivas, dice un estudio publicado hoy en eLife.

La comprensión de estos mecanismos y los canales iónicos involucrados puede ayudar a buscar terapias más efectivas para la debilidad en la enfermedad de Becker y otras enfermedades musculares, y ayudar a comprender cómo se regula la actividad eléctrica en los músculos.

La miotonía congénita recesiva, también conocida como enfermedad de Becker, es una enfermedad hereditaria del músculo esquelético causada por canales de cloruro mutados en los músculos que no funcionan correctamente. Las personas con la afección experimentan un fenómeno llamado miotonía por el cual los músculos son hiperexcitables, lo que significa que son más sensibles de lo habitual a la activación. Esto da como resultado músculos rígidos que luchan por relajarse después de ser utilizados.

Después de moverse, los pacientes también pueden sufrir ataques debilitantes de debilidad que pueden durar de segundos a minutos.

El mecanismo subyacente a esta debilidad sigue siendo un misterio desde su descripción inicial hace casi 50 años. Hay indicios de que la debilidad se debe a la hipoexcitabilidad o sensibilidad reducida de las fibras musculares, pero esta conclusión contradice el descubrimiento de que el músculo en la enfermedad de Becker es hiperexcitable “.

Jessica Myers, primera autora, investigadora, Departamento de Neurociencia, Biología Celular y Fisiología, Wright State University Boonshoft School of Medicine

Myers y sus colegas buscaron descubrir los mecanismos detrás de la debilidad muscular en pacientes mediante el estudio de modelos de la enfermedad de Becker en ratones. Imitaban la enfermedad inactivando los canales de cloruro, ya sea modificándolos genéticamente o bloqueándolos con un fármaco. Luego midieron cuánta fuerza producían los músculos y la actividad eléctrica dentro de las células musculares para ver si la debilidad era el resultado de una hipo o hiperexcitabilidad.

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El equipo descubrió que la debilidad fue causada por la despolarización temporal de las células musculares que denominaron “potencial de meseta”. En reposo, las células musculares llevan una carga eléctrica negativa de -70 a -90 milivoltios (mV) en relación con su entorno. Cuando se despolariza durante un potencial de meseta, la carga se reduce a un estado menos negativo de entre -30 y -45 mV que puede durar hasta 100 segundos. Los potenciales de meseta dejan las fibras musculares inexcitables, haciéndolas esencialmente inactivas.

Estos resultados sugieren que el músculo afectado por la enfermedad de Becker cambia rápidamente entre hiperexcitabilidad e hipoexcitabilidad a medida que las fibras individuales pasan de experimentar miotonía (que causa rigidez) a la generación de potenciales de meseta (que causan debilidad), respectivamente. El estado depende de la fuerza de la señal experimentada por las fibras musculares: una despolarización leve desencadena miotonía y una despolarización más severa desencadena la generación de un potencial de meseta.

El equipo también demostró que los canales iónicos de calcio y sodio están involucrados en la creación de un potencial de meseta, y encontró que los canales de sodio desencadenan este estado, mientras que los canales de calcio son responsables de mantenerlo. Además, el bloqueo de un subconjunto de canales de sodio con el fármaco ranolazina previno el desarrollo de potenciales de meseta y eliminó la debilidad muscular temporal.

“Se necesitan más estudios para identificar todos los canales iónicos involucrados en la generación de potenciales de meseta”, concluye el autor principal Mark Rich, profesor del Departamento de Neurociencia, Biología Celular y Fisiología de la Facultad de Medicina Boonshoft de la Universidad Estatal de Wright. “Hacerlo podría conducir al desarrollo de nuevas terapias para la debilidad en la enfermedad de Becker, así como enfermedades similares, incluida la parálisis periódica”.

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Fuente:

Referencia de la revista:

Myers, JH, et al. (2021) El mecanismo subyacente a la debilidad transitoria en la miotonía congénita. eLife. doi.org/10.7554/eLife.65691.

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