[en] Human aging is associated with a loss of muscle mass that begins in the fourth decade of life with a loss of strength of 1% per year and is accelerated over the years. The causes of aging of the body are complex. A wide variety of processes are considered to be implicated in the decline of the various devices and systems over the years. Among the factors involved in the loss of skeletal muscle function can include: programmed cell death, oxidative stress, alterations in protein synthesis, inflammation, hormonal changes, disuse and mitochondria ldysfunction. The overall objective of this thesis is to determine the possible role of PGC- 1& (a transcriptional coactivator discovered in 1998) in preventing the effects of aging on muscle mass, mitochondrial content and antioxidative defense in experimental animals. The main finding of our research is that the short-term training is not a sufficient stimulus to activate the process of mitochondrial biogenesis in skeletal muscle of old animals. The low reactivity of PGC-1& to the stimulus of exercise, requires the study of alternative strategies (nutritional and / or pharmacological) to improve the induction of this important transcriptional coactivator and its application in the treatment and prevention of senile sarcopenia.

[es] El envejecimiento humano está asociado a una pérdida de masa muscular que se inicia en la cuarta década de la vida con una pérdida de fuerza de un 1% al año y que se acelera con el transcurso de los años. Las causas del envejecimiento del organismo son complejas. Una amplia variedad de procesos se considera que están implicados en el declive de los distintos aparatos y sistemas con el paso de los años. Dentro los factores implicados en la pérdida de la funcionalidad del músculo esquelético podemos destacar: la muerte celular programada, el estrés oxidativo, las alteraciones en la síntesis de proteínas, la inflamación, las alteraciones hormonales, el desuso y las disfunción mitocondrial. El objetivo general de la presente tesis es determinar el posible papel de PGC- 1 (un coactivador transcripcional descubierto en 1998) en la prevención de los efectos del envejecimiento sobre la masa muscular, el contenido mitocondrial y la defensa antioxidante en animales de experimentación. Para el desarrollo de la presente tesis doctoral utilizamos un total de 24 ratas Wistar (12 jóvenes y 12 viejas) y 20 ratones C57BL/6J (10 silvestres y 10 deficientes de PGC-1 ). Los animales fueran divididos en dos grupos experimentales: entrenados y no entrenados. Los animales jóvenes y viejos realizaron un entrenamiento aeróbico de 3 semanas de duración, mientras que los ratones silvestres y deficientes PGC-1 realizaron un entrenamiento aeróbico de 5 semanas de duración. Transcurrido el período de entrenamiento los animales fueron sometidos a una prueba de resistencia y sacrificados. Los tejidos (distintos tipos musculares) y la sangre fueron extraídos y congelados. Se analizaron: la expresión de factores de transcripción relacionados con la biogénesis mitocondrial (PGC-1 , NRF-1 y Tfam), la expresión de proteínas marcadoras de contenido mitocondrial (citocromo c y citocromo c oxidasa), la expresión de factores miogénicos en el músculo esquelético (MioD y miogenina), la expresión de proteínas oxidadas en el músculo esquelético y en el plasma, la expresión de enzimas antioxidantes (catalasa y Mn-SOD) y el rendimiento físico de los animales. Nuestros resultados demuestran que el proceso de biogénesis mitocondrial se encuentra bloqueado en los animales viejos y deficientes en PGC-1 , lo que se manifiesta en una disminución del rendimiento aeróbico de estos animales. Las similitudes observadas entre el modelo de animales deficientes en PGC-1 y el modelo de animales viejos, indican que la disfuncionalidad de PGC-1 podría ser la causa de las alteraciones mitocondriales que se producen en el músculo esquelético durante el envejecimiento. En relación al proceso de miogénesis, nuestros resultados muestran un aumento en la expresión de la miogenina en el grupo de animales viejos, lo que consideramos se puede interpretar como una respuesta compensatoria para minimizar las pérdidas de células musculares asociadas al envejecimiento. En relación a la expresión de enzimas antioxidantes, la catalasa se encuentra aumentada en los músculos de animales viejos y deficientes en PGC-1 como respuesta al aumento de estrés oxidativo (en forma de proteínas carboniladas) encontrado en los músculos de ambos grupos experimentales. El principal hallazgo de nuestra investigación es que el entrenamiento de corta duración no supone un estímulo suficiente para la activación del proceso de biogénesis mitocondrial en el músculo esquelético de los animales viejos. La escasa reactividad de PGC-1 al estímulo del ejercicio, requiere del estudio de estrategias alternativas (nutricionales y/o farmacológicas) para mejorar la inducción de este importante coactivador transcripcional y su aplicación en el tratamiento y prevención de la sarcopenia senil.