Un nuevo avance en la larga investigación para descubrir un fármaco que produzca los mismos efectos que el ejercicio en la salud
Los médicos llevan mucho tiempo prescribiendo ejercicio para mejorar y proteger la salud. En el futuro, una píldora podría ofrecer algunos de los mismos beneficios que el ejercicio. Ahora, los investigadores han descubierto nuevos compuestos que parecen capaces de imitar el estímulo físico del ejercicio, al menos en células de roedores. Este descubrimiento podría conducir a una nueva forma de tratar la atrofia muscular y otras afecciones médicas, como la insuficiencia cardiaca y las enfermedades neurodegenerativas.
Los investigadores han presentado sus resultados en la reunión de primavera de la American Chemical Society (ACS). Es una reunión que cuenta con cerca de 12.000 presentaciones sobre diversos temas científicos.
«No podemos sustituir el ejercicio; el ejercicio es importante a todos los niveles», afirma Bahaa Elgendy, investigador principal del proyecto que presenta el trabajo en la reunión. «Si puedo hacer ejercicio, debería seguir adelante y realizar la actividad física. Pero hay muchos casos en los que se necesita un sustituto».
El ejercicio beneficia tanto a la mente como al cuerpo. En este caso, Elgendy, catedrático de anestesiología de la Facultad de Medicina de la Universidad de Washington en San Luis, y sus colegas esperan recapitular sus potentes efectos físicos, es decir, la capacidad del ejercicio para mejorar el metabolismo y el crecimiento de las células musculares, junto con una mejora del rendimiento muscular.
Contrarrestar la atrofia muscular en la vejez
Un fármaco capaz de imitar estos efectos podría contrarrestar la atrofia y debilidad musculares que se producen con la edad, el cáncer, ciertas enfermedades genéticas u otros motivos que impiden realizar una actividad física regular. Según Elgendy, también podría contrarrestar los efectos de otros fármacos, como los nuevos medicamentos para adelgazar que provocan la pérdida tanto de grasa como de músculo.
Los cambios metabólicos asociados al ejercicio se inician con la activación de proteínas especializadas, conocidas como receptores relacionados con estrógenos (ERR), que se presentan en tres formas: ERRα, ERRβ y ERRγ. Tras casi una década de trabajo, Elgendy y sus colegas desarrollaron un compuesto llamado SLU-PP-332, que activa las tres formas, incluida la diana más difícil, el ERRα. Este tipo de ERR regula la adaptación al estrés inducida por el ejercicio y otros procesos fisiológicos importantes en el músculo. En experimentos con ratones, el equipo descubrió que este compuesto aumentaba un tipo de fibra muscular resistente a la fatiga, al tiempo que mejoraba la resistencia de los animales cuando corrían en una cinta para roedores.
Para identificar el SLU-PP-332, los investigadores analizaron la estructura de los ERR y cómo se unen a las moléculas que los activan. A continuación, para mejorar su descubrimiento y desarrollar variaciones que pudieran patentarse, Elgendy y su equipo diseñaron nuevas moléculas para reforzar la interacción con los receptores y provocar así una respuesta más potente que la que puede proporcionar el SLU-PP-332. Al desarrollar los nuevos compuestos, el equipo también optimizó las moléculas para obtener otras características deseables, como estabilidad y bajo potencial de toxicidad.
El equipo comparó la potencia del SLU-PP-332 con la de los nuevos compuestos observando el ARN, una medida de la expresión génica, de unos 15.000 genes en células de músculo cardiaco de rata. Los nuevos compuestos provocaron un mayor aumento de la presencia del ARN, lo que sugiere que simulan con mayor potencia los efectos del ejercicio.
Más mitocondrias, menos enfermedades crónicas
Las investigaciones realizadas con el SLU-PP-332 sugieren que dirigirse a los ERR podría ser útil contra enfermedades específicas. Los estudios realizados en animales con este compuesto preliminar indican que podría ser beneficioso contra la obesidad, la insuficiencia cardiaca o el deterioro de la función renal con la edad. Los resultados de la investigación actualizada sugieren que los nuevos compuestos podrían tener efectos similares.
La actividad de la ERR también parece contrarrestar los procesos dañinos que se producen en el cerebro de los pacientes diagnosticados con la enfermedad de Alzheimer y los que padecen otras afecciones neurodegenerativas. Mientras que el SLU-PP-332 no puede pasar al cerebro, algunos de los nuevos compuestos se desarrollaron para hacerlo.
«En todas estas enfermedades, las ERR desempeñan un papel fundamental», afirma Elgendy. «Si se dispone de un compuesto capaz de activarlas eficazmente, se podrían generar muchos efectos beneficiosos».
Elgendy y sus colegas esperan probar los nuevos compuestos en modelos animales a través de Pelagos Pharmaceuticals, una empresa emergente que han cofundado. También están estudiando la posibilidad de desarrollar los compuestos como posibles tratamientos para trastornos neurodegenerativos.
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