El Grupo de Investigación en Ejercicio, Nutrición y Estilo de Vida Saludable del Instituto de Investigación Sanitaria INCLIVA, de València, ha liderado un estudio que aporta una nueva evidencia sobre el papel de las mitocondrias -las estructuras celulares responsables de producir energía en nuestras células- en el deterioro muscular asociado al envejecimiento.
Los resultados, publicados en la revista científica Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS), demuestran que la disfunción mitocondrial contribuye de forma directa a la pérdida de fuerza y capacidad funcional, así como al desarrollo de la fragilidad en las personas mayores. Además, el estudio evidencia que el ejercicio físico puede revertir parcialmente este deterioro como estrategia terapéutica para preservar la salud muscular, mantener la capacidad funcional y promover un envejecimiento más saludable.
La fragilidad constituye uno de los grandes desafíos asociados al envejecimiento. A medida que aumenta la esperanza de vida, también crece el número de personas mayores que experimentan pérdida de fuerza, cansancio, menor movilidad y mayor riesgo de caídas y hospitalizaciones. Se estima que afecta aproximadamente a uno de cada diez mayores de 65 años y a casi la mitad de las personas mayores de 85. Esta pérdida progresiva de masa y fuerza muscular no solo disminuye la autonomía y la calidad de vida, sino que también incrementa la dependencia y la carga para los sistemas sanitarios. Por ello, mantener la capacidad funcional se ha convertido en un objetivo prioritario tanto en la medicina geriátrica como en la investigación en envejecimiento.
El papel de las mitocondrias y el efecto del ejercicio
Aunque no se conoce con exactitud por qué algunas personas envejecen manteniendo una buena capacidad física y calidad de vida mientras otras desarrollan fragilidad, las mitocondrias son uno de los factores clave en este proceso. El estudio demuestra que su deterioro está estrechamente relacionado con la pérdida de función muscular. Los investigadores analizaron su papel durante el envejecimiento y observaron que su deterioro contribuye a la pérdida de capacidad funcional asociada a la edad. Sin embargo, los resultados también indican que este proceso no es irreversible. El ejercicio físico demuestra ser una herramienta muy eficaz para preservar la función mitocondrial y el rendimiento físico durante el envejecimiento, incluso cuando los programas de entrenamiento se inician en etapas tardías de la vida.
“Las mitocondrias tienen una notable capacidad de adaptación, son esenciales para el funcionamiento celular y su deterioro contribuye al declive físico asociado a la edad. En este contexto, el ejercicio físico actúa como un potente estímulo de remodelado mitocondrial que mejora la capacidad energética del músculo y ayuda a preservar la función física durante el envejecimiento”, explica la doctora Mª Carmen Gómez Cabrera, investigadora principal del estudio, coordinadora del citado grupo de INCLIVA, investigadora del Centro de Investigación Biomédica en Red de Fragilidad y Envejecimiento Saludable (CIBERFES) del Instituto de Salud Carlos III (ISCIII) y catedrática de Fisiología de la Universitat de València (UV).
“El objetivo de esta investigación era determinar si la disfunción mitocondrial en el músculo esquelético está directamente vinculada al deterioro funcional asociado a la fragilidad y evaluar si la capacidad oxidativa muscular disminuye inevitablemente con la edad o si puede preservarse mediante el ejercicio. Esta cuestión es importante porque la fragilidad constituye uno de los principales factores de discapacidad en las personas mayores”, añade.
Un enfoque experimental y clínico combinado
Esta investigación ha combinado modelos experimentales en animales con análisis en personas de distintas edades y niveles de condición física. En la parte preclínica, se utilizaron ratones viejos sometidos a un programa de entrenamiento físico multicomponente, así como modelos genéticos con función mitocondrial reducida o mejorada. Se evaluó su rendimiento físico, la presencia de fragilidad y múltiples parámetros relacionados con la función mitocondrial en el músculo.
En paralelo, se analizaron biopsias musculares de 30 personas de entre 17 y 99 años, en las que se estudiaron indicadores de masa muscular, actividad mitocondrial y estrés oxidativo. Este enfoque permitió evaluar tanto los mecanismos biológicos implicados como su relevancia en el envejecimiento humano.
Colaboración científica e infraestructuras
En este trabajo han participado investigadores del Grupo de Investigación en Ejercicio, Nutrición y Estilo de Vida Saludable de INCLIVA, el Centro de Investigación Biomédica en Red de Fragilidad y Envejecimiento Saludable (CIBERFES), el Centro de Investigación Biomédica en Red de Enfermedades Cardiovasculares (CIBERCV) y el Centro Nacional de Investigaciones Cardiovasculares (CNIC) del Instituto de Salud Carlos III, entre otros centros nacionales e internacionales.
La primera autora del trabajo es la doctora Esther García-Domínguez (Monash University, en Australia). También han participado grupos de investigación como el de la doctora Pura Muñoz-Cánoves en Altos lab (San Diego) y el del doctor José Antonio Enríquez, GENOXPHOS (CNIC).
Para el desarrollo del estudio se han utilizado tecnologías avanzadas para el análisis de la función mitocondrial, el estrés oxidativo y el metabolismo energético, incluyendo respirometría de alta resolución, cromatografía líquida de ultra alta resolución y calorimetría indirecta, adquiridas por INCLIVA con financiación de Fondos FEDER.
El trabajo realizado en el laboratorio de la doctora Gómez Cabrera ha sido financiado por el Instituto de Salud Carlos III CB16/10/00435 (CIBERFES); PID2022-142470OB-I00 y Red EXERNET-Red de Ejercicio Físico y Salud (RED2022-134800-T) del Ministerio de Ciencia, Innovación y Universidades; y el programa PROMETEO (CIPROM/2022/56) de la Conselleria de Educación, Universidades y Empleo de la Generalitat Valenciana, entre otras entidades.
