Los ejercicios físicos revierten la atrofia muscular causada por el cáncer y pueden prolongar la vida

Un estudio realizado en ratas por científicos de Brasil, Estados Unidos y Noruega mostró los efectos de esta actividad en la condición conocida como caquexia del cáncer. Este trabajo sugiere la realización de entrenamientos en carácter de tratamiento auxiliar con pacientes oncológicos

Por Maria Fernanda Ziegler  |  Agência FAPESP – La práctica de ejercicios físicos puede ser favorable para los pacientes oncológicos. En el marco de un estudio realizado en un modelo animal y a cargo de un equipo internacional de investigadores, se comprobó que el entrenamiento regular con actividades aeróbicas, aparte de mejorar la capacidad física, revirtió también la pérdida de masa muscular, normalizó la función contráctil de los músculos y, fundamentalmente, prolongó un 30 % la vida de ratas con tumores.

En un artículo publicado en la revista Molecular Metabolism, se describe la investigación realizada en ratas con caquexia ocasionada por cáncer que recuperaron funciones perdidas del músculo esquelético mediante ejercicios físicos. Algunos de los resultados obtenidos en el experimento animal se reforzaron mediante el análisis de tejidos musculares de pacientes con cáncer de pulmón.

Este estudio, apoyado por la FAPESP en el marco de un Proyecto Temático y de una Ayuda de Investigación – Regular en el ámbito del programa de movilidad São Paulo Researchers in International Collaboration (SPRINT), demostró que los ejercicios físicos puede revertir esta acción del cáncer que altera la expresión de algunas proteínas del músculo esquelético.

“Los pacientes oncológicos tienden a exhibir atrofia muscular, que es la llamada caquexia del cáncer. Sucede que, para que el tumor se desarrolle, debe interactuar con el organismo, y el músculo esquelético puede convertirse entonces en una fuente de energía de reserva. Básicamente, el tumor producirá diversos factores para intentar extraer todas las proteínas guardadas en el músculo esquelético con el objetivo de crecer. En ese proceso, se pierde fuerza y masa”, explica Christiano Alves, uno de los autores del estudio.

Alves fue becario de la FAPESP y actualmente realiza una investigación posdoctoral en la Universidad Harvard (Estados Unidos).

En el estudio, la comparación en el modelo experimental de ratas con cáncer y caquexia severa mostró que los animales con tumores que realizaron entrenamiento físico –análogo a correr y caminar en cintas adaptadas– exhibieron una sobrevida un 30 % mayor que aquellos que tenían caquexia del cáncer que siguieron sedentarios.

“Al analizarlo separadamente, observamos que el entrenamiento físico redujo el estrés oxidativo y mejoró las funciones del músculo esquelético, como en el caso de la capacidad de contracción”, afirma.

Tras las huellas de las proteínas

Para investigar los efectos de los tumores en el músculo esquelético, los investigadores realizaron inicialmente un análisis proteómico (la variación en la expresión de proteínas) en músculos de tres grupos: animales con tumores y caquexia que realizaron ejercicios, animales con cáncer y caquexia que siguieron sedentarios y animales sanos.

“Procuramos identificar proteínas musculares alteradas en la caquexia del cáncer que se erigiesen como blancos terapéuticos debido al ejercicio físico, es decir, que su expresión se modificase nuevamente debido al ejercicio físico, llegando a un estado cercano al de los animales sin cáncer. Nuestro estudio no apuntó a la búsqueda de un fármaco, pues sabemos que los ejercicios físicos puede aportar diversos cambios y beneficios, incluso en lo que hace a la consecución de un estilo de vida más sano, y configuran una terapia de bajo costo”, dice Patricia Chakur Brum, profesora titular de fisiología del ejercicio de la Escuela de Educación Física y Deportes de la Universidad de São Paulo (USP), en Brasil, y directora de la investigación.

Entre las diversas proteínas alteradas por el cáncer que se detectaron en el análisis proteómico, 12 aparecían con su expresión modificada en el sentido opuesto al del cáncer debido a los ejercicios físicos, y la proteína COPS2 (también denominada TRIP15/ALIEN) era las más prominente.

Esta proteína, que ha sido vastamente estudiada –aunque nunca se la había relacionado específicamente con el músculo esquelético–, es esencial para el mantenimiento de todo tipo de células. En el análisis, la expresión de la COPS2 aparecía claramente disminuida en el modelo de cáncer, y posteriormente se recuperaba debido a la activad física.

“Se solía acreditar al músculo esquelético las funciones de sostén y locomoción, y también de almacenamiento de proteínas importantes para el metabolismo, que le sirven de sustrato energético al organismo. Hoy en día sabemos que el músculo esquelético tiene otras funciones. Hace las veces de órgano endócrino, pues libera proteínas que en él se sintetizan y que pueden actuar en distintos tejidos del organismo”, dice Chakur Brum.

La investigadora remarca también otro factor importante: las proteínas que los músculos liberan (miocinas) actúan a distancia. “Lo que estamos intentando hacer con estos estudios es producir conocimiento y mostrar la necesidad de la práctica de ejercicios físicos también entre pacientes oncológicos. Los ejercicios físicos aumentan la producción de esas miocinas, y sirven como instrumento terapéutico. Cuando extrapolamos esto a los pacientes con cáncer, se vuelven fundamentales”, dice Chakur Brum.

El análisis de los casos

En simultáneo con el estudio de proteómica realizado en los animales, los investigadores analizaron el tejido muscular de seis pacientes con cáncer de pulmón –en tratamiento en el Instituto del Cáncer de São Paulo (Icesp) bajo la supervisión de Gilberto de Castro Jr., quien colaboró en el proyecto– y compararon la variación de proteínas con la de cuatro personas sanas.

“Observamos que al igual que sucedió en el modelo animal, la expresión de la proteína COPS2 también decayó mucho en los pacientes con cáncer de pulmón y caquexia. Los datos de los pacientes son aún preliminares, pues se trata una cantidad reducida de personas estudiadas. Aun así, se presentan como una prueba de concepto de lo que se evaluó en el modelo animal”, afirma Alves.

El grupo de investigadores también investigó qué mecanismos están implicados en el proceso de pérdida de masa del músculo esquelético como consecuencia del cáncer y de qué manera los ejercicios físicos surgen como una forma de recuperarla. Para ello se efectuaron análisis en cultivos celulares de ratones y humanos.

Dichos análisis mostraron que, al margen de que el aumento de la proteína COPS2 no alteró el fenotipo y el metabolismo de las células musculares, su disminución fue beneficiosa, pues regula la F-actina, una importante proteína muscular contráctil relacionada con el estrés oxidativo.

“Mediante técnicas de biología molecular, fue posible inactivar o sobreexpresar la proteína COPS2 para evaluar el metabolismo del músculo. En el conjunto de la obra, nuestro estudio demostró que la merma de la COPS2 en la caquexia constituye un mecanismo compensatorio del músculo esquelético. Esto significa que esta proteína surge como un señalizador de que algo no está bien en el músculo, de que está habiendo caquexia”, dice Alves.

En esta ecuación, el estudio comprobó que los ejercicios físicos logran incluso viabilizar la expresión de la proteína COPS2. “Los ejercicios llevan al músculo nuevamente al estado normal y, al regularizarlo, deja de ser necesaria la señalización de la COPS2. Al analizarlo directamente, los ejercicios disminuyen el estrés oxidativo en el músculo, lo que se refleja en su función primordial, que es contraerse y relajarse. Esto redunda a su vez en una mejoría completa, incluso en el metabolismo del individuo”, afirma Chakur Brum.

Puede leerse el artículo intitulado Exercise training reverses cancer-induced oxidative stress and decrease in muscle COPS2/TRIP15/ALIEN (doi: 10.1016/j.molmet.2020.101012), de Christiano R. R. Alves, William das Neves, Ney R. de Almeida, Eric J. Eichelberger, Paulo R. Jannig, Vanessa A. Voltarelli, Gabriel C. Tobias, Luiz R. G. Bechara, Daniele de Paula Faria, Maria J. N. Alves, Lars Hagen, Animesh Sharma, Geir Slupphaug, José B. N. Moreira, Ulrik Wisloff, Michael F. Hirshman, Carlos E. Negrão, Gilberto de Castro Jr, Roger Chammas, Kathryn J. Swoboda, Jorge L. Ruas, Laurie J. Goodyear, Patricia C. Brum, en el siguiente enlace www.sciencedirect.com/science/article/pii/S2212877820300867?via%3Dihub#!.