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Ignacio Ruz Caracuel
Capilares, células satélites y fibras musculares regenerativas
Figura 2. Micrografías electrónicas correspondientes a músculos
control (a), 5 días (b), 7 (c) y 20 días postlesión (d). Obsérvese la
distancia (flecha) que separa la célula satélite (CS) y el capilar (CAP).
(a) x3900, (b) x1200, (c) x3900 (d) x5200. Barra de calibración = 5
µm (en a, b, c y d).
DISCUSIÓN
Sobre las distancias de difusión capilares - fibras muscula-
res regenerativas:
Durante el proceso de la regeneración muscular tienen lu-
gar cambios en el patrón microvascular que acompaña a las fibras
musculares regenerativas durante su crecimiento y maduración.
Estos cambios, que incluyen un inicial aumento de la DC que re-
torna gradualmente hasta valores normales en la etapa final del
proceso, parecen estar gobernados por el progresivo incremento
en el tamaño de las fibras regenerativas (11). Además, el hecho
de que se encuentren rodeadas por un mayor número de ca-
pilares y el área de fibra abastecida por cada capilar es menor,
parece, en principio, una mejora en la difusión para la fibra rege-
nerativa en crecimiento (12, 16). Sin embargo los resultados de
nuestro estudio ponen de manifiesto que las distancias de difusión
que acompañan a las fibras musculares regenerativas durante su
maduración y crecimiento no son más cortas, sino que mantienen
valores similares a las de las fibras musculares tipo I normales a
los 5 y 7 días postlesión y estableciéndose distancias de difusión
similares para fibras tipo I y II a los 20 días. Por tanto, la mayor den-
sidad capilar que se establece durante las fases más tempranas
de la regeneración muscular podría no significar, necesariamente,
una mayor oxigenación.
Un dato que puede justificar que las fibras regenerativas no
presentaran distancias de difusión más cortas sería la ausencia de
modificaciones en el índice C/F. En el músculo maduro la distancia
de difusión está condicionada no sólo por la densidad capilar y el
tamaño de las fibras musculares, sino también por el índice capilar
fibra (18, 19, 20). De hecho, el establecimiento de distancias de
difusión más cortas como mecanismo adaptativo para una mejor
oxigenación conlleva un incremento en la densidad capilar, un des-
censo en el área de las fibras y un aumento en el índice capilar/
fibra (17). Sin embargo, en nuestro caso, aunque el número de
capilares/área aumentaba también lo hace paralelamente el nú-
mero de fibras por área, dado que en la regeneración tiene lugar
un proceso de neoformación de miofibras. Por tanto, la ausencia
de un aumento en el índice C/F influiría en que las distancias de
difusión para las fibras de los estadios regenerativos analizados
no hayan sido más cortas que las encontradas en las fibras de los
músculos controles.
Por otro lado aunque las distancias de difusión para las fibras
regenerativas a los 5 y 7 días fueron similares a las fibras norma-
les tipo I esto no implica necesidades metabólicas similares. Es
conocido que las fibras tipo I (oxidativas) normales, que requie-
ren por su metabolismo un mayor suministro de oxígeno, están
rodeadas de un mayor número de capilares y son más pequeñas
en tamaño para favorecer la difusión desde los capilares (21, 22).
Sin embargo, a pesar de mantener distancias de difusión similares,
el tamaño de las fibras musculares regenerativas a los 5 y 7 días
postlesión es significativamente menor en comparación con las
fibras tipo I normales (alrededor de un 80% y 58% más pequeñas
respectivamente) (12). Esto indica una mayor separación de la fi-
bra regenerativa de los capilares que la rodean lo que viene dado
por la existencia de un mayor espacio intersticial como revelaron
nuestros resultados (60%, 48% y 25% a los 5, 7 y 20 días postlesión
respectivamente, frente a un 13% en músculo normal) como con-
secuencia de la importante remodelación de la matriz extracelular
en la regeneración (8).
Es razonable pensar que para que las fibras regenerativas a
los 5 y 7 días, aún siendo menores en tamaño, mantuviesen dis-
tancias de difusión similares a las fibras tipo I normales, la posición
de los capilares se habría modificado escasamente de la posición
original en el músculo sano. Schmalbruch (23), ha señalado que a
diferencia de lo que ocurre en la miogénesis embrionaria donde
las fibras musculares se desarrollan conjuntamente con el tejido
conectivo y el sistema capilar, durante la regeneración las nuevas
miofibras tienen que adaptarse a un armazón endomisial preexis-
tente, al igual que ocurre en la regeneración capilar (24).
Por tanto los resultados obtenidos para la distancias de di-
fusión apuntan a que las necesidades de las fibras regenerativas
inicialmente no requieren de una mayor oxigenación. Se asume
que los capilares dispuestos a la distancia de 5 µm o menos de la
superficie de la fibra están abasteciendo a la fibra muscular (25).
Por tanto, en base a nuestros datos, las fibras musculares regene-
rativas a los 5 días postlesión, a pesar de encontrarse rodeadas de
un mayor número de capilares (12), no parecían recibir una mayor
oxigenación desde el punto de vista funcional. Esto está en buena
relación con el hecho de los miotubos regenerativos más jóvenes
tienen pocas mitocondrias, metabolismo aeróbico moderado y
una aumentada actividad anaeróbica (26, 27, 28) y baja tinción
la enzima succínico deshidrogenasa (29). Asimismo, Duguez et al
(30) han mostrado que a partir del quinto día tras la lesión por
bupivacaina se produce en las fibras regenerativas una biogénesis
mitocondrial indicada por el incremento de la actividad citrato sin-
tetasa, pero que se mantiene por debajo de los valores normales
al día 10 postlesión (31). Por tanto la mayor capilarización podría
obedecer a una proliferación vascular asociada al propio proceso
degenerativo-regenerativo más a que un mayor requerimiento de
oxígeno y nutrientes por parte de las fibras musculares. En este
sentido, se ha comprobado in vitro que una situación de hipoxia
asociada a la presencia de productos de degradación de la ma-
triz extracelular induce proliferación y migración de células madre
perivasculares (32) y que las células endoteliales juegan un papel
fundamental sobre la diferenciación de las fibras musculares, la
vascularización y la inervación (33).
La aproximación de las distancias de difusión que acompa-
ñan a las fibras regenerativas a los 20 días postlesión a los valores
obtenidos para las fibras tipo I y II normales reflejarían, además
de una normalización en las relaciones entre la red capilar y los
tipos de fibras musculares, la recuperación estructural de su re-
lación garantizando el adecuado suministro de oxígeno (28). Esta
normalización de la red capilar, que también es evidente a nivel
ultraestructural (34), precisa en la fase de remodelación de una
adecuada reorganización del tejido conectivo conjuntamente con
el desarrollo de las fibras regenerativas que de verse desequili-
brada conduciría a la fibrosis (35) dificultando su abastecimiento
sanguíneo al aumentar las distancias de difusión y favoreciendo su
degeneración (36).
Sobre las distancias de difusión capilares- células satélites:
Nuestros resultados confirman la íntima relación entre las
células satélites y capilares (88%) referida por Christov et al (3) ya
que en los músculos de animales controles un 86% de las células