Un estudio liderado por investigadores españoles revela cómo el músculo cardíaco, el esquelético y la grasa parda adaptan el número de macrófagos a la cantidad de mitocondrias dañadas que producen, un mecanismo esencial para mantener su función y que se deteriora con la edad.
Los tejidos con mayores necesidades energéticas —el músculo cardíaco (que bombea la sangre), el esquelético (responsable del movimiento y la postura) y la grasa parda (que genera calor)— producen un volumen elevado de residuos celulares. Gran parte de esos desechos son mitocondrias deterioradas, las “centrales energéticas” de las células que transforman nutrientes en energía utilizable. A medida que estas organelas se desgastan por el uso intensivo, son expulsadas. Cuanto mayor es la demanda energética de un tejido, más mitocondrias acaban “en la basura”.
Un trabajo publicado en Science Immunology demuestra que estos tejidos albergan grandes equipos de limpieza formados por macrófagos, células del sistema inmunitario conocidas como “grandes comedores”. El estudio, liderado por investigadores del Centro Nacional de Investigaciones Cardiovasculares Carlos III (CNIC) en colaboración con la Universidad de California en San Francisco (UCSF) y la Universitat Pompeu Fabra, muestra que el tamaño de estos equipos se ajusta de forma precisa a la actividad mitocondrial del tejido.
Los científicos siguieron el destino de las mitocondrias en ratones y comprobaron que las desgastadas terminaban en el interior de los macrófagos. Cuando impidieron que estas células inmunitarias eliminaran los residuos, el sistema colapsó: el corazón perdió capacidad de bombeo, el músculo esquelético se debilitó y la grasa parda redujo su capacidad de generar calor. “Cuando los macrófagos están ausentes, la actividad mitocondrial disminuye de forma drástica, lo que se traduce en una pérdida de funcionalidad”, explica José Ángel Nicolás, coautor del trabajo e investigador en UCSF. Estos resultados amplían hallazgos previos del mismo grupo, publicados en Cell en 2020, que ya habían demostrado el papel clave de los macrófagos cardíacos en la eliminación de mitocondrias dañadas del corazón.
El proceso de ajuste comienza en células estructurales llamadas fibroblastos. Su número aumenta en paralelo con la actividad mitocondrial del tejido y producen una señal (el factor estimulante de colonias 1, CSF1) que induce la multiplicación de los macrófagos. De esta forma, los tejidos calibran el tamaño de sus equipos de limpieza según la cantidad de residuos que generan. Al analizar datos de músculos humanos, los investigadores observaron que el número de macrófagos también se correlacionaba con la actividad mitocondrial, un indicador de la demanda energética, lo que sugiere que el mismo mecanismo opera en personas.
ENVEJECIMIENTO
El metabolismo tisular, la acumulación de residuos y el número de macrófagos cambian con la edad. “Si el compartimento inmunitario de los tejidos se altera con el envejecimiento, los músculos ‘viejos’ no serían capaces de limpiar adecuadamente el miocardio, un fenómeno que contribuiría a la pérdida de función característica de las edades avanzadas”, advierte Andrés Hidalgo, coautor principal e investigador del CNIC.
Pura Muñoz-Cánoves, coautora y científica de la Universitat Pompeu Fabra, añade que existen evidencias claras de que los músculos pierden capacidad de autolimpiarse con el tiempo, en particular de eliminar mitocondrias dañadas mediante el proceso de mitofagia. “No se sabe por qué ocurre este declive, pero el empeoramiento con la edad del sistema inmune y de los macrófagos, como apunta Andrés, podría contribuir a ello”.
