El músculo un gran aliado para cuidar de tus huesos.
El músculo y el hueso constituyen las dos partes principales del sistema musculo-esquelético y generan un sistema de movimiento intrincadamente coordinado. Se ha estado investigando la interacción entre músculo y hueso, lo que ha dado lugar a perspectivas revolucionarias en los últimos años.
ACOPLAMIENTO MECÁNICO:
Debido al papel principal en la locomoción, el primer aspecto observado y estudiado de la interacción músculo-hueso fue el mecánico. Anatómicamente, los huesos son “piedras angulares” y los músculos son más bien “anexos”: los músculos esqueléticos conectan huesos y articulaciones a través de tendones, mientras que los huesos proporcionan a cambio sitios de unión firmes. En cambio, los músculos son “comandantes” y los huesos son “ejecutores” a la hora de realizar actividades físicas.
El músculo y el hueso interactúan a través de cargas mecánicas que culminan en la remodelación. El desarrollo y mantenimiento de la masa ósea dependen en gran medida de las cargas mecánicas derivadas de los músculos. Por ejemplo, durante la embriogénesis, el músculo sirve como generador de fuerza funcional en las primeras etapas del desarrollo, ejerciendo una mayor carga mecánica que puede traducirse en señales que se combinan con el programa genético de la organogénesis en los tejidos vecinos a medida que avanza el desarrollo y dura toda la vida.
El crecimiento de la fuerza muscular debería preceder al crecimiento de la fuerza ósea, lo cual fue demostrado por un estudio longitudinal que examinó el crecimiento puberal y reveló que el pico de masa corporal magra precedió al pico de contenido mineral óseo en un promedio de 0,51 años en niñas y 0,36 años en niños (Rauch et al., 2004).
De manera similar, en un estudio con ratones se vio que las extremidades posteriores presentaban menos grosor cortical en fémur y tibia después de perder masa muscular en las extremidades de los roedores (Wang et al., 2020).
DIAFONÍA SECRETORA:
Los huesos y los músculos son considerados como órganos endocrinos, que pueden secretar diversas citocinas para modular la homeostasis y la remodelación de los tejidos entre sí. Además de generar y mantener la fuerza mediante acoplamiento mecánico, el sistema musculoesquelético también influye en el metabolismo y la función de otros órganos, incluida la sensibilidad multiorgánica a la insulina, la salud cardíaca y riesgo de cáncer.
Desde la década de los 60 se viene estudiando que la estimulación de la masa muscular a través del ejercicio tiene la capacidad de producir, expresar y liberar citoquinas (llamadas mioquinas) que ejercen efectos autocrinos, paracrinos o endocrinos en otros órganos a distancia. Dicho en otras palabras, el músculo esquelético produce mioquinas en respuesta al ejercicio, lo que permite la comunicación cruzada entre el músculo y otros órganos, incluidos el cerebro, el tejido adiposo, los huesos, el hígado, el intestino, el páncreas, el lecho vascular y la piel, así como la comunicación dentro del sistema nervioso central.
También el hueso puede funcionar como un órgano endocrino al producir muchas citocinas y proteínas (llamadas osteocinas) para modular el metabolismo de la glucosa y la energía, así como el metabolismo del fosfato.
En esta imagen podemos ver un resumen de la interferencia secretora entre músculo y hueso.
INTERCAMBIO DE CÉLULAS MADRE
A medida que las investigaciones profundizaron, resultó que la interacción músculo-hueso iba más allá de lo mecánico y paracrino: las células madre del músculo esquelético en realidad podían migrar al hueso subyacente y contribuir directamente a la regeneración ósea. Por otro lado, actualmente no hay evidencia de la contribución de células madre desde el hueso al músculo esquelético, lo que nos lleva a ver el músculo como una parte más vigorosa de este par.
Un ejemplo más concreto se puede apreciar en las cirugías reconstructivas: se ha visto que el hueso fracturado con un colgajo muscular siempre cura mejor. En consecuencia, durante mucho tiempo se ha supuesto que el tejido del músculo esquelético desempeña un papel protector en la reparación de fracturas óseas.
En esta otra imagen podemos ver una visión de la evolución entre la interacción huesomúsculo.
- La contracción muscular genera una variedad de patrones de movimiento y torsión en el hueso y permite el movimiento multidireccional del sistema musculoesquelético.
- Tanto el músculo como el hueso pueden funcionar como órganos endocrinos, que pueden secretar varias citoquinas para modular la homeostasis del tejido y la remodelación entre sí.
- Las células estromales mesenquimales residentes en el músculo esquelético, es decir, los progenitores fibroadipogénicos (FAP), podrían migrar al sitio de la lesión ósea y contribuir a la regeneración ósea.
A modo de conclusión, las FAP se han establecido como la célula crítica que conecta el músculo y el hueso, lo que proporciona una nueva modalidad para estudiar la comunicación entre tejidos. Una perspectiva integral e integrada de los músculos y los huesos facilitará la investigación en profundidad del sistema musculoesquelético y promoverá nuevas vías terapéuticas en el tratamiento de los trastornos musculoesqueléticos.
REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS:
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Rauch, F., Bailey, D. A., Baxter-Jones, A., Mirwald, R., and Faulkner, R. (2004). The ’muscle-bone unit’ during the pubertal growth spurt. Bone 34, 771–775. doi:10.1016/j. bone.2004.01.022
Wang, L., You, X., Lotinun, S., Zhang, L., Wu, N., and Zou, W. (2020). Mechanical sensing protein PIEZO1 regulates bone homeostasis via osteoblast-osteoclast crosstalk. Nat. Commun. 11, 282. doi:10.1038/s41467-019-14146-6
