La astaxantina protege el músculo esquelético del daño causado por una dieta alta en grasas mediante el fortalecimiento mitocondrial

El músculo esquelético es especialmente vulnerable al caos metabólico provocado por las dietas ricas en grasas. La acumulación excesiva de lípidos en las fibras musculares desencadena resistencia a la insulina, señalización inflamatoria y fragmentación mitocondrial, lo que en última instancia deteriora la fuerza muscular y la resistencia. Dado que las mitocondrias ocupan un lugar central tanto en la producción de energía como en la regulación del estrés oxidativo, estimular la biogénesis mitocondrial ha surgido como una diana terapéutica prometedora en las enfermedades musculares asociadas a la obesidad.

Este estudio evaluó de forma sistemática si la astaxantina (Asta), un potente antioxidante carotenoide de origen marino, podría proteger el músculo esquelético bajo condiciones de estrés metabólico. Se sometió a ratones macho C57BL/6J a una dieta HFD con un 60% de grasa durante 18 semanas; a partir de la semana 6, la mitad recibió Asta oral (200 mg/kg, en días alternos) durante 12 semanas. En paralelo, experimentos in vitro expusieron miotubos C2C12 diferenciados a palmitato (PA, 0–300 µM) durante 36 horas, con adición de Asta (150 µM) en las últimas 24 horas.

Cabe destacar que la Asta no modificó el peso corporal ni los niveles circulantes de colesterol, triglicéridos, LDL-C, HDL-C ni glucosa en los ratones alimentados con HFD, lo que sugiere que sus beneficios se producen en etapas posteriores al manejo sistémico de lípidos. Sin embargo, el análisis histológico (tinciones H&E, PAS y Oil Red O) mostró una reducción notable de la atrofia de las fibras musculares, preservación del contenido de glucógeno y menor presencia de gotas lipídicas intramusculares en los ratones HFD tratados con Asta. Las pruebas de comportamiento confirmaron mejoras funcionales: la fuerza de agarre, la latencia en el rotarod y la locomoción en campo abierto mostraron mejoras estadísticamente significativas en comparación con los controles HFD no tratados. La microscopía electrónica de transmisión reveló que la Asta preservó la ultraestructura mitocondrial, reduciendo la tumefacción y la desorganización de las crestas características del daño mitocondrial inducido por la HFD.

A nivel molecular, la Asta reguló positivamente las proteínas de biogénesis mitocondrial (incluidos componentes de la vía PGC-1α), suprimió la dinámica profisión, aumentó la actividad de enzimas antioxidantes (SOD, CAT), redujo los marcadores de peroxidación lipídica (MDA) e incrementó la producción de ATP; efectos que se reprodujeron en células C2C12 sometidas a estrés con PA. La expresión de genes inflamatorios también se atenuó en ambos modelos. En conjunto, estos datos ofrecen una imagen mecanicista coherente: la Asta interrumpe el círculo vicioso impulsado por la HFD en el que el exceso de lípidos genera ROS, los ROS dañan las mitocondrias, y las mitocondrias dañadas amplifican aún más el estrés oxidativo y la inflamación.

Las implicaciones van más allá de la investigación en obesidad. El deterioro mitocondrial en el músculo esquelético es un rasgo distintivo del envejecimiento (sarcopenia) y de las enfermedades metabólicas, y los compuestos que potencian de forma segura la biogénesis mitocondrial sin efectos secundarios sistémicos sobre los lípidos son clínicamente deseables. El excelente perfil de seguridad y la biodisponibilidad oral de la astaxantina la convierten en un candidato que merece ser evaluado en ensayos clínicos orientados a la preservación muscular en condiciones de estrés metabólico o relacionado con el envejecimiento. Entre las limitaciones se encuentran el uso exclusivo de ratones macho, la ausencia de experimentos con inhibidores mecanicistas que confirmen la especificidad de las vías implicadas, y las dosis empleadas (200 mg/kg en ratones), que podrían no trasladarse directamente a niveles de suplementación humana prácticamente viables.