El DOMS, el daño muscular producido en el ejercicio físico excéntrico, ¿Puede ser tratado con proteasas?

 

Como siempre…. presentar el producto. ¿De qué estamos hablando?

El DOMS: Una inflamación aguda del músculo

Hola a todos. Hace tiempo que ha empezado la temporada deportiva y sin embargo, siguen goteando en la consulta los cuadros de agujetas más o menos severas, más o menos incapacitantes con elevaciones de la CK y GOT y LDH que llegan a ser verdaderamente importantes. Han empezado los entrenamientos de calidad, los cambios de ritmo; ha empezado el DOMS  

El denominado DOMS (Delayed Onset Muscle Soreness o dolor muscular de comienzo tardío) es un cuadro clínico extraordinariamente frecuente, en el que el paciente refiere sensación de entumecimiento, pinchazos y dolor franco 24, o más habitualmente, 48 horas tras la realización de un ejercicio con predominio excéntrico

Cierto es que las causas del DOMS no están perfectamente establecidas en la actualidad, pero se conoce sin embargo, que un ejercicio físico no habitual con cierto componente excéntrico tiene como consecuencia usual la aparición de DOMS.

Los mecanismos por los cuales el ejercicio no rutinario (en volumen o intensidad) pueden dar lugar al daño tisular son numerosos, pero la mayoría de los estudios publicados sostienen que es la inflamación aguda (aquella que no supera los 7 días de duración) el mecanismo primario por el que se desencadena el cuadro. Este componente inflamatorio muscular se puede ver ocasionalmente incrementado cuando existe cierto grado de retención hídrica intramuscular (1,2) http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/7481277

En el momento actual, la suplementación con creatina se usa de manera generalizada en muchos deportes, así como el AlfaHidroxyMetilButirato (HMB), ayudas con L-Glutamina o  aportes con aminoácidos ramificados de fuerte poder hidrofílico, esto es,  favorecedores de la retención hídrica intramuscular por aumento de la presión oncótica . En el contexto de estas suplementaciones, es bien conocido que la fase de carga rápida se asocia invariablemente con un aumento de peso de entre 600-1000 gramos, por retención hídrica

La inflamación, el edema y el daño celular consecuente tras la realización del ejercicio físico excéntrico, puede ir asociado a una disminución en el rendimiento deportivo.

 

El DOMS ¿Tiene tratamiento?

Son muy numerosos los tratamientos que se han propuesto para el DOMS, tanto con intervenciones nutricionales (sustancias con eficacia probada antioxidante en su mayoría), terapias farmacológicas (fundamentalmente con fármacos antiinflamatorios no esteroideos) y no farmacológicas (técnicas de estiramientos, masaje, estimulación eléctrica, etc…). Sin embargo, la eficacia de estas modalidades es inconsistente y la mayoría de los tratamientos son eficaces para aliviar alguno, http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/12580677 pero no todos los síntomas de DOMS (3)

Trabajos recientes han indicado, que el suplemento con proteasas podría potencialmente reducir el daño muscular y el DOMS producido por el trabajo excéntrico mediante la disminución del componente inflamatorio.

Los propósitos de esta entrada, quizás un poco excesivamente técnica para tratarse de un monográfico de agujetas son:

A)    Examinar la evidencia documentada acerca de marcadores de daño muscular y DOMS después de un ejercicio extrínseco de alta intensidad,

B)    Reevaluar cómo estos marcadores pueden influir en el rendimiento deportivo

C)    Y por último, interpretar cuáles pueden ser los efectos de la suplementación con proteasas en la fisiología muscular y si, por lo tanto, esta terapia puede resultar útil para disminuir la clínica asociada con el DOMS así como la recuperación de la fuerza muscular tras un trabajo excéntrico.

En una entrada posterior que os prometo que será muy pronto, os presentaré el estudio BROMESPORT en el que tuve el privilegio de participar y que evidencia muchos de estos extremos.

Vamos a ello:

 Etiopatogenia del DOMS y el daño muscular en el ejercicio con componente excéntrico. Esto es: ¿Cuál es el origen del DOMS?

En general se puede afirmar que los tres tipos de dolor relacionados con el ejercicio son:

• Dolor experimentado durante o inmediatamente después del ejercicio,
• DOMS o dolor muscular de comienzo tardío
• Dolor inducido por calambres musculares.

Cada uno se caracteriza por una evolución temporal y con etiología diferentes. El dolor percibido como relación con el ejercicio se considera el resultado de una combinación de factores, como ácidos, iones, proteínas y hormonas que juegan un papel predominante en cada uno de los tipos de daño muscular y su subsecuente manifestación clínica: el dolor

1          El componente MECÁNICO DEL DOMS

Es bien conocido que el ejercicio excéntrico que implique el alargamiento en el tiempo de la contracción muscular, puede provocar daños en el mismo, de etiología mecánica, como consecuencia de la interrupción del sarcolema (4). http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/3733311 Estos hechos llevan a la disminución de la producción de fuerza y al aumento de dolor muscular de comienzo tardío (DOMS) que generalmente se agudizan 2-3 días después de la lesión muscular.

Estas interrupciones del sarcolema condicionan así mismo daños ultraestructurales, tales como rupturas en la transmisión de la línea Z, extravasación de proteínas miofibrilares como la creatin quinasa (CK), lácticodeshidrogenasa (LDH), mioglobina, cadena pesada de miosina y troponina I y edema. Estos dos mecanismos ya por sí mismos, obstaculizan la función contráctil y pueden ser causa del dolor

Si se integra un trabajo aeróbico con un componente excéntrico (como sucede en la mayoría de los entrenamientos), se provoca un mayor desafío proteolítico a los músculos que tiene como consecuencia un aumento del cortisol sérico  y del estrés oxidativo sistémico

2          El componente INFLAMATORIO DEL DOMS

Además de los daños inducidos mecánicamente, se conoce que también existe una respuesta inflamatoria a la lesión muscular puesta en marcha por la liberación de mediadores inmunológicos y que llevan a concentraciones elevadas de células inflamatorias en el foco lesional.

La respuesta inflamatoria tiene un objetivo último que es la reparación del daño muscular, pero ocasionalmente puede ser desproporcionada respecto al daño muscular ocurrido después del ejercicio, las lesiones por sobreesfuerzo, o el reinicio de la carga musculoesquelética tras períodos de inactividad prolongados

En la actualidad, no está claro si el componente inflamatorio es fundamentalmente perjudicial o beneficioso para el músculo. Aunque la evidencia indica que la migración de las células de la respuesta inflamatoria es un componente obligatorio del proceso de reparación muscular, esto es, que es imprescindible para que se dé la regeneración y por lo tanto, el crecimiento del músculo, la base del famoso NO PAIN, NO GAIN , otros datos evidencian que la disminución de la fuerza muscular que tiene lugar tras el ejercicio no puede explicarse completamente por daño mecánico y se correlacionan exquisitamente con la invasión del componente inflamatorio a las células musculares. La evidencia en la literatura de la participación de citocinas, complemento, neutrófilos, monocitos y macrófagos, así como la síntesis de prostaglandinas y acumulación de fluidos en el área dañada como respuesta de fase aguda es abrumadora, pero el papel de la inflamación inducida por el ejercicio durante la lesión muscular no ha sido claramente definido.

Es posible que la respuesta inflamatoria pueda ser por lo tanto, la responsable de iniciar, ampliar y/o resolver una lesión del músculo esquelético, pero también es cierto que cuando la respuesta inflamatoria es desproporcionada en tiempo y/o intensidad con respecto al daño muscular producido, va a ser, sin duda, la responsable de ralentizar la recuperación muscular

3          El componente EDEMATOSO del DOMS

Por otro lado, parece ser que durante la realización de trabajo con componente excéntrico, se produce un aumento de la permeabilidad capilar que permite el paso de proteínas como fibrinógeno, albúmina y varias globulinas a los espacios intersticiales de la zona lesional, con el fin de producir una barrera que prevenga la emigración de microorganismos invasores de otra parte del cuerpo e infecten los tejidos dañados

Pero ocasionalmente esta barrera, este edema perilesional, dificulta el drenaje hacia los capilares y los canales linfáticos del tejido inflamado y alarga en el tiempo la recuperación provocando así mismo, una disminución de las funciones del músculo fundamentalmente la de su capacidad contráctil.

Como resumen de este apartado podríamos decir que hasta la fecha, no parece haber ninguna relación entre el desarrollo del dolor y la pérdida de fuerza muscular, además la aparición de ambos elementos es distinta en el tiempo. La pérdida de fuerza muscular que se observa inmediatamente después del ejercicio tiene una estrecha relación con la etiopatogenia mecánica mientras que, la segunda fase de la pérdida de fuerza que aparece con el DOMS y que acontece entre 48 y 72 horas tras el esfuerzo, parece estar íntimamente relacionada con una desproporcionada respuesta del componente inflamatorio y del edema perilesional.

Y….¿QUÉ PODEMOS DECIR DE LAS PROTEASAS? ¿SERÁN EFICACES EN EL TRATAMIENTO DEL DOMS?

 

Para saber si nos van a ser útiles en el tratamiento del DOMS tenemos que conocer qué son y cómo  funciona

1.      ¿Qué son las proteasas?

Las proteasas son enzimas capaces de iniciar el catabolismo proteico a través de la hidrólisis de los enlaces peptídicos que unen los aminoácidos en una cadena polipéptídica, esto es, rompen los aminoácidos de las proteínas

Las podemos encontrar en animales, plantas y microorganismos, y, en general, se encuentran involucradas en el metabolismo de todos los organismos, incluyendo digestión, activación de proenzimas y hormonas.

De las proteasas existen dos, la papaína y la bromelina, especialmente ésta última, con especial capacidad para digerir los enlaces péptidicos de la fibrina que es la proteína “madre” a la hora de generar el edema y mantener la inflamación

En el caso que nos ocupa, la bromelina es una endoproteinasa, cisteinproteasa. Este grupo de enzimas incluye el de las plantas superiores como la papaína de la papaya y bromelina de la piña y enzimas microbianos como proteasas de Streptococcus

2       ¿Cómo funcionan las proteasas?

Las proteasas actúan en un punto concreto de la superficie de las células del componente inflamatorio, donde se encuentran sus receptores, generando y/o destruyendo los agonistas de los receptores y activando y desactivando a los mismos, lo que hace que presenten una contribución de vital importancia para la transducción de señales de la inflamación. Sin embargo, esta contribución puede ser muy variable dependiendo de los distintos grados de expresión de estos receptores no sólo en diferentes individuos sino también en diferentes tejidos del mismo individuo Me voy a explicar más sencillamente NO ACTÚAN CON LA MISMA INTENSIDAD EN TODOS LOS TEJIDOS, actúan fundamentalmente en aquéllos tejidos donde más receptores tienen que son: Mucosa del aparato respiratorio y digestivo, piel y faneras y……….TEJIDO MUSCULAR

Siguiendo en esta línea, las condiciones requeridas para que se manifieste la actividad de las cistein-proteinasas varía considerablemente según la enzima y el sustrato sobre el que actúan: Pero existe evidencia que pese a que el mecanismo catalítico es eficaz en un amplio margen de pH,

“La optimización de su capacidad proteolítica se da en un rango de pH habitualmente ácido, como el que se corresponde al tejido inflamado (5), esto es, funcionan de manera mucho más intensa en el tejido muscular inflamado”

La mayoría de los estudios publicados con evidencia tipo 1 sugieren que existen 2 mecanismos por los cuales la suplementación con proteasas pueden disminuir la inflamación:

– Favoreciendo el retorno del líquido intersticial y de las células del componente inflamatorio al torrente circulatorio y, por lo tanto, disminuyendo el edema de la zona afecta

-Disminuyendo la biosíntesis de la formación de plasmakininas y prostaglandinas proinflamatorias PGE2 y PGF2 (6). Interaccionado con la cascada del ácido araquidónico y por lo tanto, disminuyendo el dolor. Quiere decir esto que se comportan como antiinflamatorios igual que una aspirina, pero mucho más selectivos a la hora de disminuir la inflamación (para los más interesados os sugiero el enlace 6 y 7 )

3       Por lo tanto….¿Por qué puede ser eficaz la suplementación con proteasas en el rendimiento físico?

1º Por la disminución del edema:

Sin entrar en muchos detalles, la respuesta inflamatoria es el resultado de un daño tisular que se traduce en un incremento de la permeabilidad vascular, con paso al espacio intersticial de productos como fibrinógeno, albúmina, globulinas….Particular importancia tiene el fibrinógeno que forma una barrera de fibrina que obstaculiza el retorno de estos componentes al lecho vascular y linfático. Esta barrera tiene funciones defensivas pero, de otro lado, el bloqueo capilar y linfático reducen el drenaje, con lo que el fluido plasmático queda atrapado en el espacio intersticial manteniendo el edema y la inflamación

Existen trabajos que demuestran que las proteasas fundamentalmente la bromelina, digieren la fibrina permitiendo así la eliminación del edema y además previene la formación de fibrina (8)

 2º Por la disminución de la biosíntesis de la formación de plasmakininas y prostaglandinas proinflamatorias. Interacción con la cascada del ácido araquidónico. Esto, es estimulan los antiiflamatoios endógenos y bloquean la inflamación

Permitidme ser un poco prolija, pero me interesa que conozcamos el mecanismo antiinflamatorio a través del cual funcionan las proteasas.

Las plasmakininas y las prostaglandinas juegan un importante papel como mediadoras del dolor de los fenómenos vasculares asociados con la inflamación. En el DOMS ambas sustancias sensibilizan las señales del dolor de las fibras nerviosas tipo III y IV que recogen las sensibilidad nociceptiva o sensiblidad al dolor. La bromelina inhibe su síntesis, por lo tanto,  se podría esperar que la sensación dolorosa asociada al DOMS, disminuya con la administración de bromelina.

La mayoría de los antiinflamatorios no esteroideos, los comunes, desde el ibuprofeno, aspirina, ciclofenaco etcétera, son inhibidores de la ciclooxigenasa, y presentan como mecanismo de acción la disminución tanto las prostaglandinas proinflamatorias (que producen inflamación) como las antiinflamatorias (que son algo así como nuestros antiinflamatorios endógenos, que generamos nosotros mismos). Sin embargo, existen recientes estudios de los denominados fármacos “superaspirinas” que inhiben selectivamente la generación de tromboxano (proinflamatorio) desequilibrando la ratio Tromboxano/Prostaciclina (PGI₂) a favor de la prostaciclina (antiinflamatoria). Docho en otras palabras, que inhiben la producción de los productos inflamatorios del cuerpo y ESTIMULAN LA PRODUCCIÓN DE LOS ANTIINFLAMATORIOS ENDÓGENOS  El mecanismo de acción de las “superaspirinas y de la bromelina en estudios con fuerte evidencia científica sugieren que es similar (9)

Resumiendo

1º) El denominado DOMS (Delayed Onset Muscle Soreness o dolor muscular de comienzo tardío)

• Tiene una componente mecánico inmediata (citolisis) o ruptura fibrilar, que se da más frecuentemente cuanto mayor componente excéntrico tiene el ejercicio

• Una componente de aparición más tardía que es  inflamatorio y que es un componente obligatorio del proceso de reparación muscular, esto es, que es imprescindible para que se dé la regeneración y por lo tanto, el crecimiento del músculo, la base del famoso NO PAIN, NO GAIN

• Y por último un componente edematoso que si se alarga en el tiempo alarga la recuperación

2º) Las proteasas rompen los aminoácidos de las proteínas

• Uno de los tejidos donde más actúan es en el músculo ( y fundamentalmente en el músculo con pH ácido, esto es, en el músculo inflamado)

• Reducen el edema

• Aumentan la síntesis de antiinflamatios endógenos

• Inhiben las sustancias que producen la señal de dolor y proinflamatorias del organismo

 

De todo lo anteriormente expuesto no parece muy descabellado pensar que la bromelina y otras proteasas podrían resultar útiles para tratar e incluso prevenir la aparición del DOMS y para ello se diseñó el estudio BROMESPORT

Pero eso ya es otra historia….Historia que os contaré en la próxima entrada. En la que hablaremos de los resultados del BROMESPORT y de las dosis, indicaciones, contraindicaciones y pautas de administración de la Bromelina

Hasta entonces como siempre espero vuestros comentarios y divulgación como  ya sé que soléis hacer. Esto se ha convertido en todo un trabajo en equipo. Citad fuentes, es bueno para todos.

Hasta la siguiente entrada, como siempre, ¡feliz entreno!

Fotografía M.A.Santos, J.Guerra, fuente propia 

Blog Ex Notitia Victoria por Raquel Blasco Redondo se encuentra bajo una Licencia Creative Commons Atribución-SinDerivadas 3.0 Unported.

 Bibliografía.

1. Amstrong RB. Mechanism of exercise-induced delayed onset muscular soreness: A brief review. Med. Sci. Sport. Exerc. 1984; 16: 529-538.
2. MacIntyre DL, Reid WD, McKenzie DC  Delayed muscle soreness. The inflammatory response to muscle injury and its clinical implications Sports Med 1995 Jul;20(1):24-40.
3. Connolly DAJ, Sayers SP and McHugh. Treatment and prevention of delayed onset muscular soreness. J.Strength Cond Res. 2003; 17: 197-208
4. Clarkson PM, Byrnes WC, McCormick KM, Turcotte LP, White JS. Muscle soreness and serum creatine kinase activity following isometric, eccentric, and concentric exercise. Int J Sports Med. 1986;7(3):152–5
5. Caffini N O, López LM. . Proteasas de plantas superiores. Características generales. Rol fisiológico y aplicaciones. Act Pharm. Bonaerem.1988 7 (3) 195-213
6. Miller PC, Bailey SP, Barnes ME. The effects of protease supplementationn on skeletal muscle function and DOMS following dowhill running. Journal of Sports Sci. 2004:22:365-72
7. VelliniM, desideria, MilaneseC. Posible involvement of eicoasnoids in the pharmacological action of bromelain. Drug Res. 1986;36.110-12
8. Korlof B, Pnten B and Ugland O. Bromelain, a proteolitic enzime. Scand. Plast. Reconst. Surgery. 1969; 3:27-29
9. Taussig  Sj, Batking S Bromelain, the enzyme complex of pineapple (Ananas comosus) and its clinical application. An update. Journal of Etnopharmacology.1988; 22(2): 191-203