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Síntesis de colágeno en tendones, una historia que os va a sorprender


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Los tendones se adaptan, lo sabemos, como ocurre con el resto de tejidos vivos, eso hace que el tendón de un velocista pueda tolerar hasta 12 veces su peso corporal en cada zancada y el de una persona sedentaria pueda volverse doloroso tras un paseo más largo de lo habitual.

La adaptación de los tendones está sujeta principalmente a la carga mecánica (Tipo, intensidad, volumen, frecuencia…) a la que se ven expuestos, pero también a otro tipo de factores intrínsecos (Genética, edad, patologías metabólicas…) que pueden condicionar la capacidad de adaptarse de los mismos. Esta capacidad de adaptación dependiente de la carga los hace mecano-sensibles, esto es, necesitan de estímulos mecánicos que generen cierta deformación en su matriz para desencadenar procesos bioquímicos celulares que les hagan cambiar en respuesta a las cargas.

La adaptación de los tendones está sujeta principalmente a la carga mecánica

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A este proceso, lo llamamos mecanotransducción, y es lo que diferencia a los tejidos biológicos, de las piezas de un coche. El caucho de las ruedas de un coche se desgasta mediante el roce con el asfalto, y es un proceso que no tiene vuelta atrás, si se desgasta hay que cambiar el neumático. En el caso de un tejido vivo, esto no es así, la exposición del caucho de la rueda contra el asfalto (Estímulo mecánico), desencadenaría procesos mecanobiológicos destinados a evitar el desgaste de la rueda contra la carretera. Estos procesos pueden ser muy variados, por ejemplo podríamos ir sintetizando nuevo caucho a medida que se desgasta el viejo, o aumentar la rigidez de la rueda para reducir el rozamiento, o incluso la rueda podría hipertrofiarse para tolerar más tiempo de exposición contra el asfalto. Si el tejido está adaptado a las demandas mecánicas, y no hay factores intrínsecos que lo eviten (Diabetes…), estos procesos se darán sin ningún problema, por el contrario, si las demandas superan las capacidades del tejido, este puede fracasar en su intento de adaptarse y entrar en un estado patológico (Tendinopatía). ¿Y entonces duele? No, no necesariamente, pero esa es otra historia, donde el protagonista es el sistema nervioso central, sigamos con el tejido, sigamos con el tendón.

A este proceso, lo llamamos mecanotransducción, y es lo que diferencia a los tejidos biológicos, de las piezas de un coche.

Ahora bien, ¿mediante qué mecanismos se adaptan los tendones? No lo sabemos, podemos especular con diversas teorías, pero no lo sabemos, lo único que sabemos es que la carga mecánica es esencial para que el tendón se adapte, aunque todavía no conocemos el umbral de carga ideal capaz de generar adaptaciones positivas sin desencadenar respuestas desadaptativas. ¿Eso quiere decir que no sabemos nada? No, eso quiere decir que no sabemos los mecanismos específicos por los que funciona aquello que sabemos que funciona, la carga, el ejercicio, aunque no sepamos tampoco el tipo, la frecuencia, la intensidad y el volumen óptimo para desencadenar las adaptaciones que buscamos, aunque sí tenemos evidencia y biología suficiente para prescribir programas de ejercicio que funcionen. Otra cosa importante que también sabemos, es que los tratamientos pasivos (Que no impliquen procesos mecanobiológicos) como las terapias inyectables, los fármacos, el reposo, la electroterapia o la cirugía no sirven de nada en una tendinopatía, y esto es importante, no solo por ahorrarte 800€ en una terapia con PRP, sino, por que centrar el tratamiento en terapias pasivas todavía reducirá más la capacidad del tejido de tolerar cargas.

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los tratamientos pasivos (Que no impliquen procesos mecanobiológicos) como las terapias inyectables, los fármacos, el reposo, la electroterapia o la cirugía no sirven de nada en una tendinopatía

Sabemos lo que le gusta al tendón y lo que no, pero no hemos respondido a la pregunta del millón, ¿Cómo se adaptan los tendones?.

Actualmente barajamos 4 teorías, no excluyentes entre sí y posiblemente coexistentes y complementarias, pero no lo sabemos, lo siento, así es la ciencia.

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Una de las teorías, y posiblemente la que más peso tenga en la actualidad es la que hace referencia a los cambios en las propiedades mecánicas del tendón (Rigidez/elasticidad). Sabemos que el entrenamiento continuado de la unidad musculotendinosa aumenta la rigidez, y eso es bueno, ya que el tendón necesita ser rígido para almacenar y liberar energía como si fuera un muelle, y de esta forma ahorrarle trabajo y energía al músculo y al SN y además reducir la carga sobre las articulaciones.

Otra teoría son los cambios en la estructura interna del tendón, teoría que en los últimos años ha ganado peso en parte, gracias a la ecografía UTC donde se ha visto que hay cambios agudos tras la exposición a la carga en el tejido del tendón, así como el hecho curioso de que los tendones degenerados, tienen más cantidad de tejido “sano” (Lo consideran sano porque está estructuralmente bien alineado) que los propios tendones sanos (S.I Docking 2015).

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Otra teoría son los cambios en la vascularización o flujo sanguíneo, generalmente descritos como cambios maladaptativos, aunque esto no parece ser así.

Y por último hablaríamos de cambios en las dimensiones del tendón, o aumento del tamaño del mismo, como adaptación positiva para para tolerar más carga (Aunque no ha demostrado correlación con un menor riesgo de lesión). Es evidente que existen otros mecanismos relacionados con el Sistema  Nervioso Central, pero hoy nos centraremos en el tejido.

Aquí llegamos a la cuestión clave de éste artículo, ¿Mediante que mecanismo aumenta el tendón su tamaño? Pues excepto en eso que llamamos fase reactiva de la patología, donde la razón será por un aumento drástico en la producción de unas glucoproteínas hidrófilas (Atraen agua) llamadas proteoglicanos, se ha pensado que puede deberse a un aumento en la síntesis de colágeno. Esta idea, ha hecho que muchos tratamientos hayan tenido como objetivo estimular esta síntesis de nuevo colágeno para “reparar” la estructura de tendones patológicos, con poco éxito eso sí.

No es raro leer en la bibliografía cómo muchos estudios hablan del ejercicio u otras terapias como un medio para obtener este fin, y además, con la bibliografía presente parece que es así. Si nos paramos a leer estudios que hablan del efecto del ejercicio en el tendón, no es raro leer conclusiones en las que se afirme que existe un aumento en la síntesis de colágeno junto a un aumento concomitante de ciertas proteínas de degradación (MMP), y esto nos ha hecho pensar (Y nos hace pensar hoy día) que este aumento en la síntesis de colágeno es la vía principal por la que los tendones sanan.

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Muchos de estos estudios realizados mediante microdiálisis analizando péptidos de protocolágeno del tejido peritendinoso (Y esto es importante), sugieren que se producen altas tasas de síntesis de colágeno en el tendón. Normalmente en los estudios no se habla directamente de aumento en la síntesis de colágeno, sino de “biomarcadores” que indican tal fenómeno, como un aumento en el ARNm de Colágeno tipo I.

no es raro leer conclusiones en las que se afirme que existe un aumento en la síntesis de colágeno junto a un aumento concomitante de ciertas proteínas de degradación (MMP), y esto nos ha hecho pensar (Y nos hace pensar hoy día) que este aumento en la síntesis de colágeno es la vía principal por la que los tendones sanan.

En la actualidad no existe un consenso en la tasa de reemplazo del tejido de tendones humanos, hay que tener en cuenta que el hecho de que exista un aumento en ciertos marcadores (ARNm Col TI) no quiere decir que necesariamente esto se traduzca en integración de nuevo colágeno por parte del tendón. Estudios en animales han sugerido que la proteína de colágeno podría tener una vida media de unos 200 años, podríamos estirarla bastante sin necesidad de reemplazo. También sabemos que muchos de los tejidos del organismo humano se reemplazan gradualmente en semanas o meses, pero… ¿Ocurre esto en el tendón?

En la actualidad no existe un consenso en la tasa de reemplazo del tejido de tendones humanos,

¡Agarraos porque ahora viene la artillería!

Recientemente S.I Docking y J. Cook (2019) publicaban un artículo hablando sobre cómo se adaptan los tendones, en el mencionaban las 4 teorías mencionadas anteriormente y afirmaban que la integración de nuevo colágeno tras la pubertad eran muy limitadas y que las adaptaciones basadas en el tejido solo podían ser posibles durante la pubertad. Este ha sido el artículo que ha desechado la idea de las adaptaciones basadas en el tejido, sin duda debido a la repercusión de los autores que lo han publicado, pero no hay que olvidar que este artículo era una revisión narrativa, alguien previamente tenía que haber probado que esto fuera así.

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Es aquí cuando Katja Maria Heinemeier y colaboradores (2013) entran en juego. Pero antes de nada… ¿Sabéis que es el Carbono 14? El C14 es un isotopo radiactivo del carbono que se usa como trazador en la investigación bioquímica y en la técnica de la datación, que permite estimar la edad de los fósiles y otras materias orgánicas (Datación por radiocarbono). Es la razón por la que un arqueólogo puede saber la edad de un diente encontrado en Atapuerca.

la integración de nuevo colágeno tras la pubertad eran muy limitadas y que las adaptaciones basadas en el tejido solo podían ser posibles durante la pubertad.

Así que esta señora y sus colegas trataron de responder a la pregunta “¿Cuán rápido se reemplaza el tejido del tendón humano?” estudiando la renovación del tendón de Aquiles durante toda la vida con el uso de una bomba de pulso de C14.

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Ojito porque aquí no acaba la cosa, la cantidad de C14 en el CO2 atmosférico ha sido relativamente constante hasta 1955, cuando las pruebas de bombas nucleares por encima del suelo (Anteriormente se cortaban un poquito y las hacían en el mar o bajo tierra) hicieron que aumentara drásticamente a aproximadamente el doble del nivel natural.

En 1963, se firma el Tratado de Prohibición de Pruebas Nucleares (Realmente lo único que prohíben es realizarlas sobre tierra, no bajo ella o en el mar) y esto hizo que los niveles de C14 en la atmosfera cayeran exponencialmente. Si, lo sé, que tiene que ver todo esto con la síntesis de colágeno en los tendones, ten paciencia. El C14 atmosférico, normalmente generado únicamente por radiación cósmica (Y no por la locura geoestratégica humana como durante la guerra fría), reacciona con O2 y forma dióxido de carbono (14CO2). Este, se incorpora a las plantas durante la fotosíntesis y se transmite directamente a los humanos a través de los alimentos vegetales o directamente a raves de la carne de los animales, en cantidades paralelas a las concentraciones atmosféricas en ese momento (Ya empezáis a ver por dónde voy).

la cantidad de C14 en el CO2 atmosférico ha sido relativamente constante hasta 1955, cuando las pruebas de bombas nucleares por encima del suelo (Anteriormente se cortaban un poquito y las hacían en el mar o bajo tierra) hicieron que aumentara drásticamente a aproximadamente el doble del nivel natural.

Como hemos dicho anteriormente, la mayoría de tejidos del cuerpo humano se reemplazan constantemente y por lo tanto encontramos niveles de C14 correspondientes al nivel actual de la atmosfera, sin embargo, los tejidos con ausencia de recambio o con recambio muuuy lento contendrán niveles de C14 que se asemejan a los niveles que había en la atmosfera en el momento de su formación. Así que Heinemeier y sus colegas dijeron, si durante la década de los 50-60 hubo un pico de C14 atmosférico, podemos reunir tejido tendinoso de sujetos que han vivido durante y después de ese pico y estimar con mucha precisión la tasa de reemplazo del tejido tendinoso. Eisenhower y Kruschev nunca serán conscientes de la aportación que hicieron a la fisioterapia en su disputa por la hegemonía mundial.

Ya que estaban, obtuvieron tejido del tendón de Aquiles de 28 sujetos pero también del músculo psoas, así podían compara las diferencias en el reemplazo del tejido entre el musculo y el tendón. Los años de nacimiento de los donantes oscilaron entre 1945 y 1983.

Las concentraciones de C14 medidas en los tendones de los donantes que habían nacido  durante o después del pico nuclear, claramente excedieron el nivel presentado en el momento del muestreo, de hecho, la mayoría de las muestras presentaron niveles correspondientes a los niveles atmosféricos varias décadas antes. Esto demostraba que se había dado una renovación mínima o nula del tejido del tendón.

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De hecho, los autores, concluyeron que el tejido tendinoso se formó durante los primeros 17 años de vida de los sujetos, después fue prácticamente inerte. El tejido tendinoso contenía aproximadamente un promedio del nivel atmosférico durante durante los primeros 17 años de vida. Asombroso, estos datos demuestran que los tendones humanos se forman durante el crecimiento y que la tasa de renovación del tejido es muy limitada a partir de entonces.

los autores, concluyeron que el tejido tendinoso se formó durante los primeros 17 años de vida de los sujetos, después fue prácticamente inerte.

Es probable que el tejido central del tendón, tenga un recambio todavía menor al del peritendon (El que suele estudiarse habitualmente con microdiálisis) y esto también ha podido llevar a la confusión. Puede ser que los tendones sean más adaptables en la periferia que en su porción central, en todo caso, es hora de replantear los objetivos terapéuticos en un tejido donde al parecer la tasa de reemplazo es muy baja o nula. Al parecer los mecanismos por los que el tendón se adapta a las exigencias mecánicas son otros en la edad adulta, pero ojo, durante la infancia y pubertad se nos presenta una ventana de oportunidad para desarrollar unos tendones estructuralmente más fuertes…piensa que probablemente, tengas que estirar el colágeno que sintetices durante esta etapa toda tu vida, igualmente, aunque no puedas sintetizar nuevo colágeno y no sepamos con exactitud que otros mecanismos de adaptación tiene el tendón, no te preocupes, tu tendón tiene vías diferentes para poder adaptarse a nuevas demandas, ¡Solo tienes que entrenarlo bien!¡Ánimo!

AUTOR: Alvaro G. Altube. Grd. En Fisioterapia. Nº Col. 2362

Álvaro G. Altube (Fisioterapeuta - Bfit Getxo)

 

 

 

 

 

 

 

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