Existe un grupo de trastornos musculares extremadamente raros conocidos bajo la denominación de "disferlinopatía" o distrofias musculares de cinturas 2B (LGMD2B). Causados por un fallo genético, LGMD2B impide que el organismo cree una forma completamente funcional de una proteína llamada disferlina. Entre los principales síntomas cabe destacar que los pacientes LGMD2B desarrollan debilidad severa en las piernas y los hombros, lo que generalmente les obliga a usar sillas de ruedas por el resto de sus vidas.

Dicho trastorno afecta  a unas ocho personas por millón en todo el mundo. A diferencia de la conocida y común distrofia muscular Duchenne, esta patología suele presentarse al final de la adolescencia o principios de los 20 y afecta tanto a hombres como a mujeres.

Comprender y probar mejor los tratamientos para este grupo de trastornos musculares es uno de los retos que plantea actualmente la ciencia médica. Al respecto, ingenieros biomédicos de la Universidad de Duke, en Carolina del Norte (EEUU) han desarrollado una nueva técnica que incluye el cultivo de tejido muscular 3D complejo y funcional a partir de células madre en el laboratorio, creando una plataforma que replica los síntomas del paciente y las respuestas al tratamiento. "Este fenómeno es muy raro incluso en las distrofias musculares", afirmó Nenad Bursac, profesor de ingeniería biomédica en Duke. "Es una cuestión todavía sin respuesta dentro de la comunidad".

Como parte del trabajo, recogido en la revista ´Advanced Science´, los investigadores comenzaron con células madre pluripotentes inducidas (IPSC) derivadas de pacientes que viven con LGMD suministradas por The Jain Foundation, una organización benéfica centrada en encontrar una cura para LGMD2B. Utilizando sus técnicas de crecimiento muscular, el laboratorio maduró estas células madre hasta convertirlas en fibras musculares y las sometió a una serie de pruebas en el transcurso de seis semanas.

Al igual que los músculos que se encuentran en los propios pacientes, las versiones cultivadas en laboratorio mostraban una amplia variedad de problemas. "En general, nuestro modelo repitió muchas de las manifestaciones clínicas de la enfermedad y observaciones realizadas en pacientes reales, pero todo se hizo en una placa de Petri", indicó el prof. Bursac. "Hemos podido obtener nuevos conocimientos sobre los aspectos específicos de la enfermedad en los músculos".

Así, los investigadores observaron que la pérdida de fuerza muscular no era el resultado de deficiencias en la estructura o el tamaño del músculo, sino en su manejo del calcio. Las contracciones musculares son causadas físicamente por la liberación de depósitos de calcio en las células musculares y su unión a las proteínas musculares. Las pruebas demostraron que las células musculares enfermas tenían fugas en sus reservas de calcio, lo que se tradujo en menos cantidad de calcio para liberar y contracciones más débiles.

Daño en las células musculares

Los investigadores también demostraron que la falta de disferlina provoca que el daño a las células musculares no se reparase, y que la incapacidad de quemar ácidos grasos para producir energía era, al menos en parte, la culpa de la acumulación de grasa dentro de las fibras musculares que durante mucho tiempo ha desconcertado a los clínicos.

En el futuro, el grupo planea agregar células inmunes y grasas a sus experimentos para lograr una mayor complejidad. También buscan comprender mejor las alteraciones del metabolismo celular y encontrar nuevos fármacos que restablezcan por completo toda la fuerza, la reparación y el déficit metabólico. "Al desarrollar más nuestro sistema, esperamos poder descubrir completamente qué está impulsando la pérdida de músculo y su reemplazo por grasa en estos pacientes", concluyó el prof. Khodabukus, científico investigador.