Efectos de la diabetes, la obesidad y otras enfermedades | 07 ABR 14

Pérdida de masa muscular relacionada con la edad y enfermedades

La elevada prevalencia de la pérdida de masa muscular relacionada con la edad y con las enfermedades son grandes factores de riesgo de discapacidad.
Autor/a: Dres. Rita Rastogi Kalyani, Mark Corriere, Luigi Ferrucci doi:10.1016/S2213-8587(14)70034-8
INDICE:  1.  | 2. Referencias

Introducción

La sarcopenia podría afectar hasta un 50% de las personas ≥80 años

El envejecimiento se acompaña de importantes cambios en la composición corporal que pueden afectar negativamente el estado funcional de los adultos mayores, incluyendo la disminución progresiva de la masa y la fuerza muscular y la calidad del músculo, acompañada de un aumento de la masa grasa. Los cambios en el músculo esquelético son especialmente importantes porque esa musculatura es esencial para la locomoción.

La pérdida de masa muscular ha sido comúnmente denominada sarcopenia. La sarcopenia es distinta de la pérdida de masa muscular, la cual, en general, se refiere más a la pérdida involuntaria de masa corporal (tanto de la masa muscular como de la grasa).

Baumgartner y col. describieron a la sarcopenia como un índice de masa esquelética (masa esquelética muscular apendicular medida por absorciometría de rayos x de doble energía, dividida por la altura al cuadrado) es decir, 2 o más desviaciones estándar por debajo de los valores de referencia para los adultos jóvenes.

Posteriormente, Janssen y col. propusieron convertir la masa muscular esquelética absoluta (kg) en el porcentaje de peso (masa muscular/masa corporal × 100), y describieron a la sarcopenia el un porcentaje de la masa muscular esquelética mayor a 1 desviación estándar por debajo de los valores de referencia para los adultos jóvenes, basados en el análisis de la impedancia bioeléctrica.

También se han propuesto otros criterios para la dinapenia, que es el término utilizado específicamente para definir la pérdida de la fuerza muscular.

Es importante factor de riesgo de discapacidad, hospitalización y muerte en los adultos mayores

Criterios diagnósticos

Como criterios para el diagnóstico de sarcopenia, el European Working Group on Sarcopenia in Older People (Grupo de Trabajo Europeo sobre Sarcopenia en Personas de Edad Avanzada) recomienda el uso de la masa muscular baja combinada con la baja función muscular (ya sea la fuerza o el rendimiento físico).

Un comité internacional propuso una definición de la sarcopenia basada en la disminución de la masa muscular y la velocidad de la marcha.  No existe una definición estándar para evaluar la sarcopenia, y se están elaborando definiciones por consenso basadas en el análisis crítico de grandes bases de datos.

Independientemente de las definiciones operativas utilizadas para definir la sarcopenia la elevada prevalencia de la disminución de la masa y la fuerza muscular que aparecen con el envejecimiento es muy clara. La sarcopenia podría afectar hasta un 50% de las personas ≥80 años, pero, sin definición estándar, no es posible estimar su prevalencia e incidencia reales.

La pérdida de la masa muscular relacionada con el envejecimiento es importante factor de riesgo de discapacidad, hospitalización y muerte en los adultos mayores. La contribución de enfermedades crónicas como la diabetes y la obesidad, cuya prevalencia también aumenta con el envejecimiento, es incierta. Sin duda, las definiciones de sarcopenia desarrolladas no necesariamente pueden diferenciaren qué medida el envejecimiento influye en la pérdida de la masa muscular, independiente de otras enfermedades asociadas a la edad que son frecuentes en las personas mayores.

La reducción de la carga en el sistema de salud originada en la pérdida de la masa muscular del envejecimiento trae grandes beneficios para la salud pública. Además del envejecimiento, muchas enfermedades crónicas pueden disminuir aceleradamente la masa y la fuerza del músculo y, a través de este mecanismo, aumentar el riesgo de discapacidad física.

Pérdida muscular relacionada con la edad


En general, la masa muscular magra constituye hasta casi el 50% del peso corporal total de los adultos, pero entre los 75 y los 80 años disminuye hasta casi un 25% del peso corporal total.

La disminución de la masa muscular en los miembros inferiores que se produce en el envejecimiento tiene mucho que ver con el estado de la movilidad. El área de la sección transversal de los cuádriceps disminuye hasta un 40% entre los 20 y los 80 años.

Se cree que la disminución de la función muscular se debe en gran parte a los cambios que se producen paralelamente en la masa muscular. Sin embargo, ha quedado claro que durante el envejecimiento la disminución de la fuerza muscular excede lo que se espera de la disminución de la masa muscular, especialmente después de los 60-70 años.

La falta de coincidencia entre la progresión de la pérdida de la masa y la fuerza muscular ocurre probablemente por el deterioro de la calidad muscular. Los estudios realizados también han mostrado que la fuerza muscular podría ser más importante que la masa muscular como factor determinante de las limitaciones funcionales y el estado de la movilidad en la vejez.

Otros factores relacionados

Hay muchos factores que contribuyen a la pérdida de la masa y la fuerza muscular relacionada con la edad, siendo la inactividad física probablemente el más importante. En los músculos hipertrofiados podría ocurrir la interrupción de varios reguladores positivos (por ej., las vías de interrelación entre la proteínacinasa B [Akt] y la diana de la  rapamicina en células de mamífero [mTOR]).

Sin embargo, los mecanismos verdaderos no están claros y quizás intervengan factores musculares primarios, la disfunción mitocondrial, el estrés oxidativo, un estado proinflamatorio o factores no musculares, como la pérdida de neuronas motoras; alteraciones metabólicas, alteración de la placa neuromuscular o, el desequilibrio entre la denervación y la reinervación; y los cambios hormonales (por ej., insulina, testosterona,  estrógeno, hormona de crecimiento [GH, del inglés], factor de crecimiento símil insulina 1 (IGF-1, del inglés], vitamina D, hormona paratiroidea).

Como resultado de la pérdida de la masa de la musculatura esquelética, la tasa de metabolismo basal disminuye en casi un 30 % entre los 20 y los 70 años. El bajo consumo de energía que ocurre en el envejecimiento no solo se debe a la disminución de la tasa metabólica basal sino también a la probable disminución de la intensidad y duración de la actividad física, y a la disminución del gasto energético posprandial por la disminución de la oxidación de la grasa.

Sin embargo, la disminución de la ingesta calórica no necesariamente disminuye la duración de la vida. En lugar de ello, la cantidad inadecuada de proteínas en la dieta, incluso durante un corto lapso, puede provocar la pérdida de masa muscular incluso si la ingesta calórica es adecuada, especialmente en presencia de un estado proinflamatorio.

En el nivel celular y tisular, la pérdida de la masa muscular asociada a la edad se caracteriza por la atrofia preferencial de las miofibrillas tipo II, la necrosis fibrilar  y la agrupación de tipos de fibras, la expansión de las unidades motoras , el aumento de los lípidos intramiocelulares y del colágeno, la alteración de la modulación neurológica de la contracción, el incremento de las especies reactivas de oxígeno, la reducción de la función mitocondrial y de la biogénesis, el aumento de la apoptosis mitocondrial y, la alteración de la función de las células satélite. En los ancianos también está reducida la contractilidad intrínseca de las fibras intactas.

Un proceso importante que caracteriza a los músculos en el envejecimiento es la infiltración grasa, lo que se produce tanto en el nivel macroscópico, entre los grupos musculares, como en el nivel microscópico, entre los miocitos y en el interior de ellos. Existe evidencia de que la cantidad de la deposición de lípidos intramiocelulares se correlaciona con el porcentaje de masa de grasa, el cual se utiliza como una medida aproximada de la adiposidad.

Sin embargo, la relación de causalidad de la adiposidad y el depósito de lípidos intramiocelulares no está clara, mientras que los resultados de las investigaciones indican que podría estar relacionada con la disminución de la capacidad oxidativa de las mitocondrias y el estancamiento del combustible no utilizado. Esta teoría es consistente con los cambios de la función mitocondrial y la biogénesis relacionados con la edad, descritos en los seres humanos y los roedores.

Para conservar su integridad y función anatómica, los músculos necesitan la reparación y el mantenimiento continuos, y existe cierta  evidencia de que en las personas mayores el mecanismo de reparación es disfuncional. Por ejemplo, en los estudios de roedores de más edad (19 a 25 meses) comparados con los ratones más jóvenes (de 3-8 meses) se observó un deterioro de la capacidad regenerativa muscular debido a la disminución de la proliferación y diferenciación de las células satélite. Este déficit puede estar sustancialmente reducido en los experimentos parabióticos, en los que los animales de más edad están expuestos a la circulación de un animal más joven genéticamente idéntico, mediante una transfusión cruzada de sangre.

También hay cierta evidencia de que los defectos en la reparación se relacionan con la tendencia que tienen en el envejecimiento las células satélite de adquirir un fenotipo adipocítico. Los mecanismos potenciales descritos han sido identificados en el contexto del envejecimiento, pero varias líneas de evidencia indican que algunos también intervienen en enfermedades caracterizadas por la disminución acelerada de la masa y la fuerza muscular, como ocurre en el envejecimiento. Saber en qué medida la pérdida muscular asociada al envejecimiento y la relacionada con la enfermedad tienen mecanismos comunes podría ayudar a establecer nuevos objetivos potenciales para las intervenciones.

Pérdida de masa muscular en las enfermedades endocrinas

Diabetes
Se prevé que la prevalencia global de la diabetes aumentará en forma excepcional durante las próximas décadas, con mayor carga en los individuos de edad avanzada (>65 años). Hasta el 70 % de los adultos diabéticos tiene dificultad para hacer tareas físicas rutinarias, con una limitación particularmente evidente en la movilidad de las extremidades inferiores, siendo la diabetes un factor de riesgo importante para la mayoría de los ´síndromes geriátricos.

Aunque las comorbilidades─como la enfermedad cardiovascular y la obesidad─probablemente favorecen la discapacidad física en los individuos diabéticos, , cada vez hay más evidencia de que parte del proceso de reducción de la movilidad en los diabéticos de mayor edad es la magnitud del efecto directo de la diabetes sobre el músculo esquelético. Por ejemplo, los estudios han sugerido que el probablemente el deterioro de la función muscular media la asociación de la diabetes con la alteración de la marcha y el andar lento en los adultos mayores (≥65 años).

En estudios tanto transversales como longitudinales, la pérdida acelerada de la masa y la fuerza muscular que se registra en personas con diabetes es mayor cuanto más antigua es la diabetes o más elevada es la hemoglobina glicosilada, y es atenuada por el uso de sensibilizadores de la insulina. En los adultos mayores (≥60 años), la mayor duración de la diabetes también se asocia con cuádriceps proporcionalmente más débiles.

La hiperglucemia en ayunas y posprandial y la hiperinsulinemia también se asocian en forma independiente con la pérdida de la masa muscular en las personas sin diabetes, lo que indica que la disglucemia y la resistencia a la insulina, o ambas, pueden ser factores de riesgo para la pérdida de masa muscular. Es de notar que la hiperglucemia grave y la resistencia a la insulina se asocian con una marcha más lenta.

La diabetes y la resistencia a la insulina son más comunes en los ancianos que en los jóvenes y se asocian con fragilidad─una condición geriátrica de vulnerabilidad fisiológica hacia los factores estresantes, y se asocian con malos resultados como la discapacidad y mortalidad. La hiperglucemia se asocia con el desarrollo de fragilidad y limitaciones motoras, potencialmente mediadas por la pérdida de la masa muscular.

La resistencia a la insulina provoca una menor estimulación de las vías de la síntesis de proteínas y el aumento de la activación de las vías de degradación de las proteínas, lo que en última instancia lleva a la pérdida del músculo en la diabetes tipo 2. La insulina es una señal anabólica potente y estimula principalmente la síntesis de proteínas musculares en las personas jóvenes pero no en las personas mayores. La resistencia a la insulina relacionada con la edad de la síntesis proteica muscular podría ser superada por concentraciones suprafisiológicas de insulina.

La cascada de la señalización de la insulina intracelular fisiológica activa la vía mTOR e inhibe la autofagia, incluyendo la degradación lisosómica de las proteínas y las organelas. En presencia de resistencia a la insulina, estos efectos de la insulina son disfuncionales y facilitarían la pérdida muscular acelerada en la diabetes. En la diabetes también se altera el balance entre la hipertrofia y la atrofia muscular.

En la resistencia a la insulina, se suprimen la insulina o la señalización IGF-1, lo que lleva a la regulación hacia abajo de la vía de la fosfatidilinositol 3 cinasa/Akt y a la disminución de la síntesis de proteínas, así como de la fosforilación de la proteína cabeza de tenedor O1. La proteína cabeza de tenedor O1 fosforilada estimula la expresión de las enzimas E3, atrogina-1 y MuRF1 (muscle ring finger-1), a través de la mayor activación de la vía proteolítica ubiquitina-proteasoma.

El aumento de expresión de estas enzimas E3 en los individuos con resistencia a la insulina contribuye a la degradación de la proteína muscular, un mecanismo no compartido por la sarcopenia relacionada con la edad. El tamaño de las fibras musculares en el músculo esquelético también está reducido en las personas con diabetes tipo 2.

En la diabetes están alterados el músculo esquelético, la función mitocondrial y la capacidad bioenergética. Algunos estudios de pacientes obesos con diabetes tipo 2 mostraron que las mitocondrias del músculo son más pequeñas y tienen menos definidas las  membranas internas (con presencia de vacuolas) comparadas con las de los pacientes de peso normal. El pequeño tamaño de las mitocondrias se correlaciona con niveles bajos de glucosa y sensibilidad a la insulina.

Sin embargo, algunos estudios no han detectado ningún efecto significativo de la diabetes en las mitocondrias musculares. Las tiazolidinadionas son fármacos que no solo mejoran la sensibilidad a la insulina sino que también suprimen las vías de la  proteólisis y estimulan la biogénesis mitocondrial, en parte a través de la inducción del proliferador del peroxisoma activado del receptor-γ coactivador 1α-(PGC-1α). El PGC- 1α es un coactivador de la transcripción que reduce la expresión del gen en los músculos de los pacientes con diabetes tipo 2, y podría tener un papel en la prevención de la atrofia muscular.

La diabetes también se caracteriza por la reducción de la actividad mitocondrial de la cadena de transporte de electrones, lo que resulta en una deficiencia energética. No está claro si la disfunción mitocondrial muscular en la diabetes tipo 2 es la causa primaria de la resistencia a la insulina o viceversa. Sin embargo, en las personas sin diabetes, el músculo esquelético aumenta la producción de ATP en respuesta a la insulina exógena, pero este incremento es menor en los diabéticos y está relacionado con una respuesta a la insulina alterada.

La función mitocondrial in vivo (medida mediante la resonancia magnética espectroscópica con fósforo-31) está también disminuida en el músculo de los diabéticos tipo 2 en comparación con los controles comparables por la edad y el índice de masa corporal (IMC). Muchos de los cambios en la función mitocondrial del músculo esquelético registrados en los diabéticos son similares a los que se hallan en el envejecimiento.

Obesidad
La obesidad se define como la acumulación de grasa anormal o generalizada que afecta negativamente a la salud. El punto de corte del IMC usado para definir la obesidad surgió de estudios que investigaron la relación entre el IMC y la mortalidad y que detectaron un aumento brusco de la mortalidad global en las personas con IMC >30 kg/m2.

Sin embargo, la pérdida de la altura y de la masa corporal magra, y el aumento de la masa grasa que ocurre con el envejecimiento desvincula la relación del IMC y la obesidad, y atenúa las asociaciones con la mortalidad. La pérdida de altura provocada da lugar a un IMC más elevado, o la estimación exagerada de la gordura, mientras que un descenso en la masa corporal magra da una estimación subvaluada.

No obstante, no se sabe bien si estos criterios para la obesidad son apropiados para los adultos mayores, como lo han sugerido algunos autores que sostienen que el aumento del IMC (por ej., en el rango de sobrepeso) no necesariamente se asociaría con mayor riesgo de mortalidad en los ancianos.

En los jóvenes sanos y los individuos mayores, el músculo y el hueso tienden a estar correlacionados con el peso corporal, probablemente debido a las fuerzas de gravedad y de inercia durante el movimiento, porque esas fuerzas, que se ejercen durante el movimiento, estimulan los mecanorreceptores tanto del hueso como del músculo, los que modulan la producción de los factores de crecimiento.

Pero los resultados de los estudios sobre la composición corporal han mostrado que este mecanismo de adaptación podría estar alterado en los adultos mayores obesos. En consecuencia, los obesos podrían tener una fuerza muscular relativamente baja en relación al tamaño corporal y tener mayor riesgo de discapacidad. La infiltración grasa de los músculos (intramuscular e intermuscular) está más relacionada con el mal desempeño físico de los músculos de las extremidades inferiores. También podría haber una interrelación entre los músculos y la grasa, por la cual la contracción de los músculos esqueléticos libera miocinas que ejercen su efecto sobre la grasa visceral.

La pérdida de masa muscular relacionada con la edad está típicamente compensada por la ganancia de masa grasa. Como resultado, en la edad media de la vida, el peso corporal en ambos sexos podría ser bastante estable o estar ligeramente aumentado, aunque en realidad, la cantidad relativa de grasa corporal está aumentada en comparación con el tejido magro—un paso importante en el desarrollo de la obesidad sarcopénica. Después de los 70 años, la masa magra y la masa grasa tienden a disminuir en forma paralela.

Existen otros criterios respecto de la obesidad sarcopénica. Baumgartner y col. describieron por primera vez la obesidad sarcopénica como un índice de masa esquelética inferior a 2 desviaciones estándar (DS) por debajo de la referencia sexo específica para una población joven y sana, con un porcentaje de grasa corporal mayor al 27% en los hombres y al 38% en las mujeres (aproximadamente un IMC de 27 kg/m2).

Mediante el uso de la impedancia, Davison y col. hicieron una descripción alternativa que incluye los criterios de la grasa corporal en los 2 quintilos superiores y los de la masa muscular en los 2 quintilos más bajos. También se han presentado otros criterios para la obesidad sarcopénica, pero son muy heterogéneos. Es así que en Estados unidos las prevalencias oscilan entre el 4,4% y el 84% en los hombres y el 3,6% y el 94% en las mujeres.

En general, independientemente de la definición, la prevalencia aumentó en cada década de la vida y fue menor en las personas de raza negra no hispanas que en las personas de raza blanca. Debido a la ausencia de una definición estandarizada para la obesidad sarcopénica y a los diferentes índices de composición corporal, los puntos de corte propuestos representan una importante limitación para la clínica y la investigación.

La sarcopenia y la obesidad pueden coexistir y se asocian sinérgicamente con una mayor disminución funcional y malos resultados que lo que cada condición hace por sí sola. Los hallazgos de algunos estudios indican que la obesidad por sí misma podría contribuir más a una función física disminuida que la sarcopenia sola, pero esto depende probablemente del grado de pérdida muscular. Baumgartner y col. mostraron que tanto los hombres como las mujeres >60 años con obesidad sarcopénica tenían un riesgo significativamente mayor de tener ≥3 discapacidades físicas en comparación con los individuos no obesos, después haber hecho ajustes estadísticos por la edad; esta asociación fue más estrecha que cuando se consideraron la sarcopenia o la obesidad solas. Los resultados de otros estudios mostraron que la obesidad sarcopénica podría predecir el inicio de la discapacidad diaria en los adultos mayores.

Muchos de los mecanismos propuestos para la obesidad sarcopénica se superponen con los propuestos para la sarcopenia relacionada con el envejecimiento. La masa contráctil neta podría ser inferior a la estimada debido a la mioesteatosis, es decir, la infiltración de grasa y tejido conectivo en el músculo esquelético. Las tasas anormales de síntesis proteica y de resistencia anabólica al ejercicio son especialmente evidentes en la obesidad sarcopénica.

Se ha argumentado que en presencia de obesidad, los músculos funcionan en el límite más alto de su espectro de capacidad, lo cual podría ser energéticamente menos eficiente y, a la larga, provocar daño acumulado. El desarrollo de la obesidad sarcopénica podría estar relacionado con varios procesos.

 

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