Cómo las hormonas masculinas regulan la función del músculo esquelético

Las hormonas masculinas (andrógenos), como su nombre lo indica, tienen un papel importante en la promoción de la formación de las características sexuales masculinas (características sexuales secundarias). Además, los andrógenos tienen efectos anabólicos, como lo indica su alias, esteroide anabólico, y se sabe que la administración de andrógenos causa hipertrofia del músculo esquelético.

Además, los andrógenos regulan la expresión genética en los tejidos de todo el cuerpo, incluido el músculo esquelético, al unirse a un receptor llamado receptor de andrógenos (AR). Sin embargo, no se ha aclarado a qué células del músculo esquelético se dirigen los andrógenos ni mediante qué mecanismo de acción regulan la masa muscular esquelética.

En un nuevo estudio publicado en el Actas de la Academia Nacional de CienciasLos investigadores se centraron en los progenitores mesenquimales, que son importantes para el mantenimiento del músculo esquelético, para explorar cómo los andrógenos/AR regulan la masa del músculo esquelético.

El equipo descubrió primero que el AR se expresaba en los progenitores mesenquimales del músculo esquelético mediante tinción de inmunofluorescencia. Luego generaron ratones que carecían de AR específicamente en los progenitores mesenquimales (ratones mutantes) y observaron sus músculos esqueléticos.

Como resultado, los ratones mutantes mostraron un peso corporal reducido y una reducción del peso del músculo esquelético en las extremidades traseras en comparación con los ratones de control. Además, cuando se midió el peso del músculo esquelético perineal, que se sabe que es sensible a los andrógenos, el peso se redujo significativamente en los ratones de 14 semanas, 6 meses y 28 meses.

Para explorar más a fondo la causa de esta reducción, se extrajeron progenitores mesenquimales del músculo esquelético perineal de ratones de control y mutantes y se realizó la secuenciación del ARN. Los resultados mostraron que la expresión del factor de crecimiento similar a la insulina (Igf1), una proteína que regula la masa muscular esquelética, disminuyó en los ratones mutantes.

Para explorar más a fondo la causa de este cambio en la expresión genética, se extrajeron progenitores mesenquimales del músculo esquelético de las extremidades posteriores de ratones de control y mutantes y se realizó CUT&RUN.

Los resultados revelaron que el AR se une a las secuencias de respuesta a los andrógenos (ARE) aguas arriba del gen Igf1 y regula su expresión. Finalmente, para confirmar si la reducción de IGF1 debido a la deficiencia de AR en los progenitores mesenquimales es directamente responsable de la reducción de la masa muscular esquelética perineal, se inyectó IGF1 en el músculo esquelético perineal de ratones mutantes.

Como resultado, la masa del músculo esquelético perineal de los ratones mutantes inyectados con IGF1 no se redujo en comparación con la de los ratones mutantes inyectados con solución salina.

Estos resultados indican que los andrógenos regulan la masa muscular esquelética al regular la expresión de IGF1 a través del AR expresado en los progenitores mesenquimales del músculo esquelético. Este hallazgo sugiere que una combinación adecuada de andrógenos e IGF1 puede conducir al desarrollo de un nuevo tratamiento para la sarcopenia, una pérdida de peso del músculo esquelético relacionada con la edad.