Conexión Oculta Descubierta: Nueva Investigación Vincula la Inflamación Cerebral con la Fatiga Muscular

Investigadores de la Universidad de Washington han descubierto que la inflamación cerebral puede causar disfunción muscular al liberar una proteína que viaja a los músculos, perjudicando su función. En experimentos con moscas de la fruta y ratones, descubrieron que esta proteína reduce la producción de energía en las mitocondrias musculares. La investigación también identificó posibles formas de bloquear este proceso, lo que podría ayudar a tratar o prevenir la atrofia muscular en afecciones como infecciones bacterianas, Alzheimer y COVID prolongado. Crédito: SciTechDaily

Un estudio revela que la inflamación cerebral conduce a la liberación de una proteína que perjudica la función muscular, lo que sugiere posibles tratamientos para la fatiga muscular relacionada con enfermedades como el Alzheimer y el COVID prolongado.

Se sabe que las infecciones y enfermedades neurodegenerativas causan inflamación cerebral. Sin embargo, los pacientes con inflamación cerebral a menudo desarrollan problemas musculares que aparentemente son independientes del sistema nervioso central.

Ahora, investigadores de la Facultad de Medicina de la Universidad de Washington en St. Louis han descubierto que la inflamación cerebral libera una proteína específica que viaja desde el cerebro a los músculos, provocando una disminución en la función muscular. El estudio, realizado con moscas de la fruta y ratones, también ha identificado formas de bloquear este proceso. Esto podría tener implicaciones importantes para tratar o prevenir la atrofia muscular que a menudo se observa en enfermedades inflamatorias como las infecciones bacterianas, la enfermedad de Alzheimer y la COVID prolongada.

"Estamos interesados ​​en comprender la fatiga muscular muy profunda que se asocia con algunas enfermedades comunes", dijo el autor principal Aaron Johnson, PhD, profesor asociado de biología del desarrollo. “Nuestro estudio sugiere que cuando nos enfermamos, las proteínas mensajeras del cerebro viajan a través del torrente sanguíneo y reducen los niveles de energía en el músculo esquelético. Esto es más que una falta de motivación para movernos porque no nos sentimos bien. Estos procesos reducen los niveles de energía en el músculo esquelético, disminuyendo la capacidad de moverse y funcionar normalmente”.

En su estudio, publicado recientemente en Science Immunology, los investigadores investigaron los efectos de la inflamación cerebral en la función muscular modelando tres enfermedades: una infección bacteriana por E. coli, una infección viral por SARS-CoV-2 y el Alzheimer. Cuando el cerebro está expuesto a proteínas inflamatorias características de estas enfermedades, se acumulan sustancias químicas dañinas llamadas especies reactivas de oxígeno. Las especies reactivas de oxígeno hacen que las células cerebrales produzcan una molécula relacionada con el sistema inmunológico llamada interleucina-6 (IL-6), que viaja por todo el cuerpo a través del torrente sanguíneo. Los investigadores descubrieron que la IL-6 en ratones (y la proteína correspondiente en las moscas de la fruta) reducía la producción de energía en las mitocondrias de los músculos, las fábricas de energía de las células.

Una investigación de la Facultad de Medicina de la Universidad de Washington en St. Louis revela cómo la inflamación cerebral desencadena debilidad muscular extrema en varias enfermedades, incluidas infecciones virales, infecciones bacterianas y la enfermedad de Alzheimer. Se muestran los músculos de la mosca de la fruta; La tinción violeta es una medida de qué tan bien las mitocondrias de las células musculares producen energía. A la izquierda hay un músculo sano y a la derecha hay un músculo expuesto a IL-6, una molécula relacionada con el sistema inmunológico producida por el cerebro en respuesta a infecciones o enfermedades crónicas. Crédito: Shuo Yang

"Las moscas y los ratones que tenían proteínas asociadas a la COVID en el cerebro mostraron una función motora reducida: las moscas no treparon tan bien como deberían y los ratones no corrieron tan bien ni tanto como los ratones de control", dijo Johnson. . “Vimos efectos similares en la función muscular cuando el cerebro estuvo expuesto a proteínas asociadas a bacterias y a la proteína beta amiloide del Alzheimer. También vemos evidencia de que este efecto puede volverse crónico. Incluso si una infección desaparece rápidamente, en nuestros experimentos la reducción del rendimiento muscular persiste durante muchos días más”.

Johnson, junto con colaboradores de la Universidad de Florida y el primer autor Shuo Yang, PhD, que realizó este trabajo como investigador postdoctoral en el laboratorio de Johnson, argumentan que los mismos procesos probablemente sean relevantes en las personas. Por ejemplo, se sabe que la meningitis, una infección cerebral bacteriana, aumenta los niveles de IL-6 y puede estar asociada con problemas musculares en algunos pacientes. Entre los pacientes con COVID-19, se han encontrado proteínas inflamatorias del SARS-CoV-2 en el cerebro durante la autopsia, y muchos pacientes con COVID prolongado informan fatiga extrema y debilidad muscular incluso mucho después de que la infección inicial haya desaparecido. Los pacientes con enfermedad de Alzheimer también muestran niveles elevados de IL-6 en la sangre, así como debilidad muscular.