Estudio: una nueva forma de memoria muscular encontrada en el ADN

Investigadores han descubierto una nueva forma de memoria muscular en el ADN. El crecimiento muscular anterior quedaría 'recordado' en los genes y aceleraría el crecimiento posterior.

Memoria muscular

Ya hemos escrito antes artículos sobre memoria muscular. Sin embargo, eso fue hace seis años, así que este nuevo descubrimiento es una buena ocasión para refrescar el tema. Cuando se hablaba de 'memoria muscular', distinguíamos dos procesos:

• 'Recordar' mejoras en el control de los músculos
• 'Recordar' mejoras en la propia célula muscular

Primero los describiré brevemente aquí, para después entrar en el tercer proceso que han encontrado recientemente investigadores británicos:

• 'Recordar' el crecimiento anterior en el ADN

Memoria muscular y memoria motora

Cuando las personas empiezan con entrenamiento de fuerza, el primer aumento de fuerza no se debe al crecimiento muscular. Siempre vemos que la fuerza aumenta antes de que aumente la masa muscular. El primer incremento de fuerza es el resultado de un control más efectivo y entrenado de los músculos por parte del cerebro. Míralo como un chiptuning con el que sacas más potencia de un motor sin cambiar el motor en sí.

Piensa en la torpeza con la que hiciste una sentadilla por primera vez. Esas primeras semanas de entrenamiento en las que cada semana podías mover más peso. Tu sistema nervioso se volvía cada vez más eficiente al dirigir los músculos implicados. Cada vez que haces el ejercicio, las conexiones se fortalecen y aprendes a coordinar los músculos implicados [1].

Memoria muscular y núcleos celulares

Otro proceso que puede llamarse memoria muscular ocurre en la propia célula muscular. El núcleo de una célula muscular solo puede sostener una determinada cantidad de citoplasma en la célula. El crecimiento de una fibra muscular quedaría por eso maximizado, si no fuera porque puede crear más núcleos celulares musculares. Esto ocurre mediante el reclutamiento de células satélite. Así puede mantenerse más citoplasma y el músculo puede seguir creciendo. Durante mucho tiempo se asumió que estos núcleos extra volvían a desaparecer por atrofia cuando el músculo dejaba de entrenarse (o alimentarse). Sin embargo, una investigación de 2010 mostró que esos núcleos musculares extra seguían presentes 3 meses después de terminar un entrenamiento [2].

En ese estudio se constató, entre otras cosas, que el aumento del número de núcleos celulares musculares precede al crecimiento muscular. Tres meses después de terminar el entrenamiento, la masa muscular extra había desaparecido en un 23%. Sin embargo, el número de núcleos celulares no había descendido de forma significativa desde el aumento (54% en 21 días de entrenamiento). La ligera reducción de núcleos era comparable a la de los músculos no entrenados.

En la gráfica de la derecha ves que el tamaño de la célula muscular disminuye mucho más rápido que el número de núcleos celulares. Eso significa que el potencial aumentado de la célula muscular para mantener citoplasma se conserva durante más tiempo que la masa muscular extra. Según los investigadores de entonces, esto puede ser información importante para, por ejemplo, personas mayores. En mayores, el reclutamiento de células satélite empeora y con ello la posible creación de nuevos núcleos celulares. Al crearlos antes de ese envejecimiento, la masa muscular podría conservarse con más facilidad.

Por la misma razón se menciona a los usuarios de esteroides anabólicos, sobre todo en relación con deportes con prohibición de dopaje. ¿Tiene sentido suspender a alguien durante un año si quizá se ha obtenido una ventaja permanente por un uso anterior de dopaje?

Memoria muscular en los genes

Esa última pregunta vuelve a plantearse ahora por investigadores que han encontrado un tercer tipo de memoria muscular [3].

Los británicos, dirigidos por investigadores de Keele University, han demostrado que los músculos humanos pueden recordar el crecimiento anterior a nivel del ADN. Los periodos de crecimiento muscular quedarían recordados en los músculos, acelerando así el crecimiento muscular posterior.

Utilizando las técnicas 'genome-wide' más recientes, los investigadores estudiaron más de 850.000 lugares ('CpG sites') en el ADN humano. Con ello descubrieron los genes que se 'marcan' o 'desmarcan' mediante una 'etiqueta' química cuando tiene lugar la memoria muscular.

El ADN no es precisamente mi fuerte, pero si lo he entendido bien, puedes comparar una investigación así con esto:

Hay unos 28 millones de posibles CpG sites. Imagínalo como un teclado con 28 millones de teclas, cada una con una lucecita encima. De esos 28 millones vas a vigilar 850.000. Después haces que un músculo crezca mediante entrenamiento, que vuelva a hacerse más pequeño tras un tiempo sin entrenar y que vuelva a crecer al entrenar de nuevo. Ahora la tarea es ver en cuáles de esas 850.000 teclas se enciende la luz.

O mejor dicho: la luz que se apaga. Estos 'marcadores' o 'etiquetas', llamados modificaciones epigenéticas, le dicen al gen si debe estar activo o inactivo. De esta forma el gen puede apagarse sin cambiar el ADN en sí. En este caso resultó que precisamente los genes desmarcados estaban implicados en la memoria muscular.

In this study, we've demonstrated the genes in muscle become more untagged with this epigenetic information when it grows following exercise in earlier life, importantly these genes remain untagged even when we lose muscle again, but this untagging helps 'switch' the gene on to a greater extent and is associated with greater muscle growth in response to exercise in later life -- demonstrating an epigenetic memory of earlier life muscle growth!

Adam Sharples, Keele University

¿Muscle memory training?

Por eso, los británicos también se preguntan qué significa esto para una suspensión corta de un atleta pillado por dopaje. ¿Durante cuánto tiempo conserva la ventaja de hacer trampas? Según ellos, para esto también deberían investigar la memoria del crecimiento muscular obtenido mediante dopaje.

Por suerte, los investigadores también pueden señalar implicaciones positivas. Cuanto más sepan de los genes implicados en la memoria muscular, mayor será la posibilidad de influir específicamente en ellos mediante ejercicios dirigidos.

"¡En mi ADN!"

Los nuevos hallazgos son, como mínimo, interesantes. Como si el cuerpo humano estuviera de nuevo a punto de revelar un secreto. Detrás, sin embargo, aparecerá suficiente misterio nuevo.

Pero si la gente vuelve a quejarse de que estás obsesionado con entrenar, puedes proclamar con orgullo: "¡Lo llevo en mi ADN!"

Referencias

1. Rutherford OM, Jones DA. The role of learning and coordination in strength training. Eur J Appl Physiol Occup Physiol. 1986;55(1):100-5. PubMed PMID: 3698983.
2. Bruusgaard JC, Johansen IB, Egner IM, Rana ZA, Gundersen K. Myonuclei acquired by overload exercise precede hypertrophy and are not lost on detraining. Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America. 2010;107(34):15111-15116. doi:10.1073/pnas.0913935107.
3. Robert A. Seaborne, Juliette Strauss, Matthew Cocks, Sam Shepherd, Thomas D. O’Brien, Ken A. van Someren, Phillip G. Bell, Christopher Murgatroyd, James P. Morton, Claire E. Stewart, Adam P. Sharples. Human Skeletal Muscle Possesses an Epigenetic Memory of Hypertrophy. Scientific Reports, 2018; 8 (1)
4. stevens M, Cheng J, Li D, Xi M, Hong C, Maire C, Ligon K, Hirst M, Marra M, Costello J, Wang T (2013). "Estimating absolute methylation levels at single-CpG resolution from methylation enrichment and restriction enzyme sequencing methods". Genome Research. 23: 1541–1553.