dianas 14(1) > Moreno-Piedra etal

dianas | Vol 14 Num 1 | marzo 2025 | e202503x026

Efecto de la hiperfosfatemia sobre CPT1A y potencial terapéutico de la L-carnitina en la disfunción muscular asociada al envejecimiento.

Ariadna Moreno-Piedra^a, Javier Sanz-Zamora, María Martos-Elvira, Alberto Guerrero-Méndez, Sergio García-Villoria, Alba Silvestre-Vargas, María Piedad Ruiz-Torres, Elena Alcalde-Estévez

Instituto Ramón y Cajal de Investigación Sanitaria (IRYCIS).

a. ariadna.moreno@uah.es

X Congreso de Señalización Celular, SECUAH 2024.
XIX Simposio de Dianas Terapéuticas.
17 a 21 de marzo, 2025. Universidad de Alcalá. Alcalá de Henares, Madrid. España.

Palabras clave: Hiperfosfatemia; CPT1A; L-carnitina; disfunción muscular; sarcopenia

Resumen

Introducción: La sarcopenia es un trastorno asociado al envejecimiento, caracterizado por la pérdida progresiva de masa y función muscular. Estudios previos de nuestro grupo de investigación han demostrado que la hiperfosfatemia (niveles elevados de fosfato en sangre) contribuye a la disfunción muscular característica de esta patología. Para profundizar en los mecanismos subyacentes, evaluamos si la hiperfosfatemia modula la expresión de la carnitil palmitoil transferasa 1A (CPT1A), una enzima clave en la oxidación mitocondrial de ácidos grasos, y cómo su alteración podría afectar la función muscular. Estudiamos el impacto de esta modulación en la diferenciación miogénica y analizamos si la suplementación con L-carnitina puede mitigar estos efectos.
Métodos: Se realizaron experimentos en mioblastos de ratón C2C12 en diferenciación, cultivados con suero de caballo al 2% durante 72 y 168 horas. Para evaluar los efectos de la hiperfosfatemia en la modulación de CPT1A, se añadió β-glicerofosfato (BGP, 10 mM) como donante de fósforo exógeno a las células en cultivo. La expresión de CPT1A se analizó mediante Western Blot y RT-qPCR, y los niveles de ATP se midieron como indicador de la función mitocondrial.
Adicionalmente, se añadieron baicalina (2,5 µM) y L-carnitina (3,5 mM, 5 mM y 10 mM) como moduladores positivos de CPT1A para prevenir el efecto de la hiperfosfatemia sobre la diferenciación miogénica. En estos experimentos se analizó por Western Blot la expresión de la cadena pesada de la miosina como marcador de diferenciación.
Para los estudios in vivo, se utilizaron ratones C57BL/6 jóvenes (6 meses), viejos (24 meses) y viejos alimentados con una dieta hipofosfatémica durante los últimos 3 meses de vida. Se analizó la expresión de CPT1A en el músculo gastrocnemio mediante RT-qPCR y se evaluó la fuerza como indicador de sarcopenia mediante un test de agarre.
Resultados: Resultados preliminares apuntan a que la hiperfosfatemia podría reducir la expresión de CPT1A en C2C12 en diferenciación, además de disminuir la producción de ATP por beta-oxidación. La suplementación con L-carnitina podría prevenir estos efectos ya que parece mejorar la diferenciación de estas células.
En el modelo animal, la expresión de CPT1A se correlaciona con la fuerza muscular, indicando su posible relevancia en el desarrollo de sarcopenia. Además, se observó una tendencia a una menor expresión de CPT1A en ratones envejecidos, que no se produciría de la misma manera al alimentar a estos animales con una dieta baja en fósforo.
Conclusiones: Estos resultados sugieren que la hiperfosfatemia reduce la expresión de CPT1A, lo que podría contribuir a la disfunción mitocondrial y el desarrollo de sarcopenia. La L-carnitina podría prevenir estos efectos.

dianas 14(1) > Martos-Elvira etal

dianas | Vol 14 Num 1 | marzo 2025 | e202503x025

Efecto de la hiperfosfatemia sobre la mioglobina y la función mitocondrial en células de músculo esquelético.

María Martos-Elvira, Ariadna Moreno-Piedra, Alberto Guerrero-Méndez, Sergio García-Villoria, Javier Sanz-Zamora, Ana Asenjo-Bueno, Alba Silvestre-Vargas, Susana López-Ongil, María Piedad Ruíz-Torres, Gemma Olmos-Centenera

Universidad de Alcalá. Facultad de Medicina (Biología de Sistemas).

a. maria.martos@uah.es

X Congreso de Señalización Celular, SECUAH 2024.
XIX Simposio de Dianas Terapéuticas.
17 a 21 de marzo, 2025. Universidad de Alcalá. Alcalá de Henares, Madrid. España.

Palabras clave: Sarcopenia; hiperfosfatemia; mioglobina; disfunción mitocondrial

Resumen

Introducción: El envejecimiento es un proceso irreversible que se asocia con la aparición de enfermedades crónicas como la sarcopenia. En este trastorno se observa atrofia y reducción del tamaño de las fibras musculares esqueléticas. Las causas de esta enfermedad no se conocen completamente, pero se han propuesto diversos factores. En relación a esto, datos previos de nuestro grupo de investigación demuestran una relación directa entre la sarcopenia y la hiperfosfatemia, proceso relacionado también con el envejecimiento. Uno de los mecanismos más relevantes implicados en el desarrollo de la sarcopenia es la disfunción mitocondrial en la que se puede observar, entre otros, aumento de las especies reactivas de oxígeno y alteraciones de la cadena transportadora de electrones. En este contexto, la mioglobina tiene un papel crucial debido a su capacidad de unión al complejo CIV como donador de oxígeno, aumentando su actividad.