Generación de especies reactives de oxígeno y nitrógeno en el músculo esquelético en contracción

Desde principios de la década de 1980, los biólogos han reconocido que el músculo esquelético genera radicales libres. De particular interés son dos cascadas redox estrechamente relacionadas: especies reactivas de oxígeno (ROS) y derivados del óxido nítrico (NO). La cascada de ROS se inicia por radicales de anión superóxido derivados de la cadena de transporte de electrones mitocondrial, el complejo NAD(P)H oxidasa asociado a la membrana, o de otras fuentes. El NO es producido por dos isoformas de la sintasa de NO expresadas constitutivamente por las fibras musculares. Los derivados de ROS y NO se producen de forma continua y son detectables tanto en los compartimentos citosólicos como extracelulares. La producción aumenta durante el ejercicio extenuante. Tanto los ROS como el NO modulan la función contráctil. En condiciones basales, bajos niveles de ROS aumentan la producción de fuerza. La acumulación excesiva de ROS inhibe la fuerza, por ejemplo, durante el ejercicio fatigante. El NO inhibe la contracción del músculo esquelético, un efecto que es parcialmente mediado por GMP cíclico como segundo mensajero. Con el envejecimiento, la modulación redox de la contracción muscular puede ser alterada por cambios en las tasas de producción de ROS y NO, los niveles de antioxidantes endógenos que amortiguan ROS y NO, y las sensibilidades de las proteínas regulatorias a la acción de ROS y NO. El impacto del envejecimiento en la regulación contráctil depende de la magnitud relativa de estos cambios y sus efectos netos sobre las actividades de ROS y NO a nivel celular.