Bioquimica

INTRODUCCIÓN

Como la mayor parte de las células del organismo,

las musculares obtienen la energía en forma de

ATP, a partir de la glucosa o la grasa mayoritariamente.

En condiciones anaeróbicas la glucosa

es metabolizada en ácido láctico, mientras que en

condiciones aeróbicas tanto la glucosa como la

grasa son catabolizadas hasta obtener CO2 y agua.

El metabolismo aeróbico, que tiene un mayor rendimiento,

asegura la provisión de energía durante el

ejercicio de baja o moderada intensidad, el metabolismo

anaeróbico aprovisiona de energía durante el

ejercicio intenso y de corta duración, siendo en este

caso, el único sustrato químico utilizable la glucosa

o su depósito en forma de glucógeno.

Las miopatías metabólicas son trastornos de la

producción de energía muscular que provocan

una disfunción muscular esquelética. Las miopatías

relacionadas con el ejercicio comprenden

un grupo de enfermedades musculares (Tabla 1

y 2) con sintomatología inducida por el ejercicio

muscular o situaciones de demanda energética1.

Las enfermedades del metabolismo energético

muscular son un grupo de enfermedades heterogéneas

desde el punto de vista genético, clínico y

bioquímico2. Esquemáticamente desde el punto

de vista bioquímico pueden ser agrupadas en

tres categorías, así las podemos subdividir en

alteraciones del metabolismo de los hidratos de

carbono, trastornos del metabolismo lipídico y

alteraciones de la función mitocondrial.

ALTERACIONES EN EL

METABOLISMO DE LOS HIDRATOS

DE CARBONO

Estas alteraciones incluyen diversos tipos de

glucogenosis, especialmente la enfermedad de

McArdle o glucogenosis tipo V que es la más común,

se estima una prevalencia de alrededor de

1 caso cada 100.000 personas, es una miopatía

que sigue un patrón autonómico recesivo y es

causada por la mutación de un gen que codifica

la enzima miofosforilasa3. Otra glucogenosis es

la tipo VII o la enfermedad de Tauri caracterizada

por un déficit de fosfofructoquinasa muscular

y las otras alteraciones relacionadas con el metabolismo

de los hidratos de carbono son todas

aquellas caracterizadas por la degeneración

muscular ocasionada por depósito lisosomial de

glucógeno (glucogenosis tipo II o Pompe) o por

depósitos anormales de polisacáridos (glucogenosis

tipo IV o enfermedad de Andersen) y aquellas

con déficit de glucosa-6-fosfatasa hepática y

acumulación de glucógeno hepático denominada

glucogenosis tipo I o enfermedad de Von Gierke

además de otras miopatías amiloideas4.

ALTERACIONES DEL METABOLISMO

LIPÍDICO

Los lípidos constituyen una importante fuente

de energía para el músculo durante el reposo y el

ejercicio de intensidad moderada. La oxidación

PÉREZ RUIZ M,

et al.

ARCHIVOS DE MEDICINA DEL DEPORTE

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A M D

de los ácidos grasos tiene lugar en la mitocondria.

Para entrar en la mitocondria, el ácido gra-

Miopatías metabólicas primarias

Glucogenosis no lisosomiales

- Déficit de miofosforilasa

- Déficit de fosfofructoquinas

- Deficit de fosfoliceratocinasa

- Deficit de fosfogliceratomutasa

- Deficit de fosfatasa B quinasa

- Deficit de lactate deshidrogenasa

- Deficit de la enzima ramificante

- Deficit de la enzima desramificante

Miopatías mitocondriales

- Alteración en el trasporte: déficit de Carnitinpalmitoil

transferasa

- Alteración en la β oxidación de ácidos grasos

- Deficit en la cadena respiratoria

Alteración del ciclo de las purinas

Déficit de mioadenilato desaminasa

Miopatías metabólicas secundarias

- Déficit de hormona de crecimiento

- Enfermedad de Addison

- Hipotiroidismo

- Hipertiroidismo

Fuente: Modificado de Madrid A. Bautista J. Neurologia 12 supl 1 mayo

1997 (1)

TABLA 1.

Tipos de miopatias

metabólicas

primarias

Miopatías no metabólicas relacionada con el ejercicio

Enfermedades miotónicas

- Miotonía congénita

- Paramiotomía congénita

- Miotonía con espasmos musculares dolorosos

Distrofinopatías

- Distrofia muscular tipo Becker

- Portadoras

Miscelánea

- Síndrome de Lambert-Brody

- Síndrome mialgía-eosinófilia

- Fibromialgia

- Paralisis periodica hipo, hiper, normopotasémica

- Miopatía con agregados tubulares

- Miopatía con multicores

- Mialgia con predominio de fibras tipo 2

- Mialgias-neuromiopatia y capilares internalizados

Fuente: Modificado de Madrid A. Bautista J. Neurologia 12 supl 1 mayo

1997 (1)

TABLA 2.

Tipos de Miopatias

no metabolicas

relacionadas con el

ejercicio

so debe transformarse en un ácido graso activado

o acil -CoA.

La cadena de acil- CoA debe unirse a la carnitina,

por medio de la enzima carnitina-palmitoiltransferasa

(CPT I) para su transporte al interior

de la mitocondria. La carnitina es separada por

la CPT II, una enzima existente en la membrana

mitocondrial interna, lo que permite el transporte

de la acil –CoA al interior de la matriz mitocondrial

para la β-oxidación5.

La deficiencia de carnitin-palmitoil-transferasa

es el trastorno hereditario más común del metabolismo

lipídico que afecta al músculo esquelético.

ALTERACIONES DE LA FUNCIÓN MITOCONDRIAL

Englobamos en estas alteraciones todos aquellos

procesos que tengan lugar en la mitocondria.

La mayoría de los casos son esporádicos, aunque

alrededor del 20% de los mismos tienen

patrón hereditario materno probablemente

debido a una mutación mitocondrial. El cuadro

clínico depende del tipo y del número de tejidos

implicados, en general los pacientes afectados de

esta alteración presentan cansancio debido a la

miopatía que padecen, se trata de una enfermedad

multisistémica que particularmente afecta

a los tejidos que más necesidades metabólicas

aeróbicas tienen, entre ellos el sistema nervioso

central y el músculo. En la mayoría de los casos,

la anormalidad bioquímica no está determinada,

pero en otros casos el defecto está desarrollado

en un paso específico de la cadena respiratoria

del músculo esquelético, siendo el síndrome clínico

dominante la intolerancia al ejercicio6.

La intolerancia al ejercicio y las mialgias son los

síntomas más frecuentes presentes en las miopatías

metabólicas. Las miopatías metabólicas en

las que existe por definición, un trastorno metabólico

energético muscular cursan habitualmente

con intolerancia al ejercicio7,8, mientras que las

mialgias o calambres que aparecen durante el

TRASTORNOS DEL METABOLISMO ENERGÉTICO DEL MÚSCULO:

BASES GENÉTICAS Y BIOQUÍMICAS DE LAS MIOPATÍAS QUE CURSAN CON INTOLERANCIA AL EJERCICIO FÍSICO

VOLUMEN XXIV - N.º 122 - 2007

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reposo o pequeños movimientos suelen asociarse

a procesos neurógenos9.

En la mayoría de las glucogenosis los pacientes

tienen disminuida la capacidad cardiovascular

y reducida la capacidad de ejercicio además de

mostrar alteraciones bioquímicas diferentes a los

sujetos sanos de la misma edad y sexo10,11.

En paciente que presentan síntomas relacionados

con intolerancia al ejercicio, el diagnostico

más frecuente es el de miopatía metabólica y,

dentro de ésta, las mitocondriales suponen más

del 50%. Los sujetos que padecen enfermedad

de McArdle, tienen limitada la glucogenolisis y

por tanto la utilización de glucógeno en la vía

aeróbica y anaeróbica, mientras que los sujetos

con defecto muscular mitocondrial sólo tiene

limitado el metabolismo aeróbico tanto de los

hidratos de carbono como de las grasa, cuando

comparamos ambos grupos con sujetos sanos,

ambas patologías tienen intolerancia al ejercicio,

permaneciendo sin cambios los niveles de lactato

en sangre en los enfermos de McArdle y aumentando

de forma prematura en los enfermos

con miopatías mitocondriales ya que éstos son

dependientes de la vía anaeróbica de producción

de energía. Los estudios muestran como

los pacientes con enfermedad de McArdle´s

pueden mejorar la tolerancia al ejercicio con el

entrenamiento, consiguiendo una adaptación en

el metabolismo de los lípidos que proporciona

una ruta alternativa de producción de energía,

mostrando como algunas manipulaciones metabólicas

como la infusión de glucosa, la dieta alta

en proteínas puede incrementar la disponibilidad

de piruvato en la célula muscular. En cambio la

miopatía mitocondrial cuyos defectos enzimáticos

están en el final de

...