Asociación entre le genotipo ACTN3 R577X y el riesgo de lesiones no relacionadas con el contacto en atletas entrenados: una revisión sistemática

Dec 19 / Kinesport

Introducción

La proteína alfa-actinina-3 es un componente estructural del disco Z, codificada por el gen ACTN3. Su función principal es anclar los finos filamentos de actina para ayudar a mantener la red miofibrilar de los músculos, lo que contribuye a regular la longitud y la tensión durante una contracción muscular. La alfa-actinina-3 está presente exclusivamente en los músculos rápidos, lo que sugiere una función específica en la potencia y la rapidez durante las contracciones. Una variante genética común del gen ACTN3, conocida como R577X, implica la sustitución de arginina por un código de parada (X) en el aminoácido 577. Individuos con el genotipo ACTN3 XX presentan, por lo tanto, una deficiencia de alfa-actinina-3. Esta deficiencia no causa enfermedades, pero se ha demostrado que tiene efectos negativos, como una menor fuerza muscular, una reducción del volumen muscular, una capacidad disminuida para soportar la tensión durante contracciones musculares explosivas y una disminución de la densidad ósea.
Opinión del equipo científico Kinesport
Pegatina verde
La metodología de esta revisión sistemática permite controlar de la mejor manera los riesgos de sesgos. Es importante tener en cuenta que las razones que llevaron a los autores a excluir ciertos estudios de la revisión no se detallan.
En atletas, el genotipo ACTN3 XX puede tener una influencia negativa en el rendimiento en sprints y en la potencia muscular. Además, varias investigaciones han mostrado una mayor prevalencia del genotipo ACTN3 RR (individuos homocigotos para el alelo R; genotipo que expresa en mayor medida la proteína alfa-actinina-3) en atletas de élite en comparación con no atletas. Los datos obtenidos de estudios que examinan la frecuencia de diferentes genotipos ACTN3 en cohortes de atletas de élite indican un efecto negativo del genotipo XX en ejercicios de élite basados en sprints y potencia, con poco o ningún efecto del genotipo XX en ejercicios de resistencia.

Además de los efectos en el rendimiento, la ausencia de alfa-actinina-3 se ha relacionado con un mayor riesgo de lesiones. Por ejemplo, los jugadores de fútbol con el genotipo XX han sufrido más lesiones musculares sin contacto en comparación con los jugadores con el genotipo RR. Se han observado hallazgos similares en corredores. Otros estudios han mostrado una asociación entre el genotipo XX y las lesiones de tobillo. Todos estos resultados sugieren un impacto negativo de la deficiencia de alfa-actinina-3 en la capacidad de los músculos y los ligamentos para resistir las fuerzas generadas durante el ejercicio, indicando una mayor susceptibilidad a las lesiones de tejidos blandos. A pesar de la literatura existente, hasta donde llega nuestro conocimiento, no se ha realizado un estudio que examine de manera sistemática la influencia del polimorfismo ACTN3 R577X en las lesiones no relacionadas con el contacto. Por lo tanto, el objetivo de esta revisión será examinar sistemáticamente las pruebas relacionadas con la asociación entre el polimorfismo ACTN3 R577X y las tasas y la gravedad de las lesiones no relacionadas con el contacto y los daños musculares inducidos por el ejercicio en atletas y personas que participan en programas de entrenamiento físico.

Método

Esta revisión sistemática se llevó a cabo siguiendo las recomendaciones PRISMA. Solo se incluyeron estudios que examinaron la relación entre el polimorfismo ACTN3 R577X y las tasas o la gravedad de las lesiones no relacionadas con el contacto en personas de cualquier nivel, sexo y edad que participaron en deportes o programas de entrenamiento físico. Los criterios de inclusión y exclusión se resumen en la siguiente tabla:
Criterios inclusión
  • Artículo original publicado en revistas científicas
  • Atletas profesionales, aficionados o recreativos
  • Participantes de 14 años o más
  • Análisis de los efectos del polimorfismo ACTN3 R577X en las tasas o la gravedad de las lesiones no relacionadas con el contacto 
  • Utilización de herramientas de cuantificación de lesiones
  • Texto completo en inglés
Criterios exclusión
  • Libro, artículo, opinión o estudio de caso no científico
  • Participación de no atletas
  • Participantes menores de 14 años
  • Falta de informes sobre tasas o gravedad de lesiones
  • Análisis de un polimorfismo distinto al ACTN3 R577X
  • Falta de disponibilidad del texto completo en inglés
La búsqueda de artículos se realizó en PubMed, Web of Science y SPORTDiscus hasta noviembre de 2020, sin restricciones en cuanto al año de publicación. Dos revisores independientes llevaron a cabo la búsqueda y las discrepancias se resolvieron a través del diálogo o con la intervención de un tercer revisor en caso de desacuerdo entre los dos primeros.

Los datos extraídos de los artículos incluyeron: detalles del estudio (autor, año de publicación, país, duración del seguimiento), características de los participantes (tamaño de la muestra, edad y género), tipo de deporte o actividad física practicada por los participantes, método utilizado para determinar el genotipo, tipo de lesión, carga de entrenamiento y medidas de asociación (riesgo relativo (RR) y odds ratio (OR)).

Resultados

Se incluyeron 13 artículos en el análisis final. Dos estudios incluyeron solo mujeres, cinco solo hombres y seis incluyeron ambos sexos, con un total de 1093 participantes. Todos los estudios fueron considerados de alta calidad según la escala PEDro.

En 12 estudios, se encontró una clara asociación entre el genotipo ACTN3 R577X y las lesiones no relacionadas con el contacto, y solo un estudio no observó efectos. Seis estudios observaron una asociación entre el polimorfismo ACTN3 R577X y un aumento de los daños musculares inducidos por el ejercicio, dos estudios relacionaron este genotipo con una mayor prevalencia de lesiones no relacionadas con el contacto en el tobillo, dos estudios observaron una asociación significativa entre ACTN3 R577X y la tasa de lesiones no relacionadas con el contacto en las extremidades inferiores, y un estudio relacionó las lesiones musculoesqueléticas. Solo un estudio no encontró una asociación entre este polimorfismo y la rigidez pasiva o las lesiones de los isquiotibiales.

Discusión

La mayoría de los estudios sobre el polimorfismo ACTN3 R577X han mostrado una asociación entre el genotipo XX y un mayor riesgo de lesiones, expresado en términos de una mayor incidencia o gravedad de las lesiones. Las pruebas actuales sugieren que el aumento del riesgo de lesiones en atletas XX afecta a los músculos y ligamentos. Sin embargo, estos resultados emergentes son aún recientes, y es prematuro recomendar la determinación del genotipo ACTN3 de los atletas para predecir su riesgo de lesiones.

 Tasa global de lesiones

En los estudios que abordaron todos los tipos de lesiones relacionadas con el ejercicio físico no relacionado con el contacto en atletas, las pruebas indican una mayor incidencia de lesiones en individuos RR (definidos como aquellos con el alelo R) en comparación con los individuos XX. La mayor incidencia general de lesiones en atletas RR, a pesar de su capacidad para expresar completamente la alfa-actinina-3 en sus músculos rápidos, puede estar relacionada con otros fenotipos observados en atletas RR. Por lo general, presentan niveles de fuerza y potencia muscular más altos que sus contrapartes XX, lo que puede llevar a acciones específicas en el deporte con un mayor grado de velocidad/potencia. Los atletas RR también suelen mostrar una menor amplitud de movimiento articular y una menor flexibilidad muscular que los XX, especialmente en el tronco y el tobillo. Una mayor potencia de contracción muscular en presencia de limitaciones de amplitud puede explicar una tasa de lesiones más alta. Sin embargo, los estudios en este tema son limitados y las pruebas aún no son suficientes para establecer una relación clara entre el genotipo ACTN3 RR y una mayor tasa de lesiones. En resumen, si se consideran todos los tipos de lesiones, los atletas RR pueden ser más propensos a sufrir lesiones específicas en el deporte debido a la presencia de alfa-actinina-3 en sus músculos, lo que probablemente resulta en contracciones más fuertes y poderosas.

 Lesiones musculares

al analizar únicamente las lesiones musculares no relacionadas con el contacto, numerosos estudios muestran que los atletas XX son más propensos a sufrir este tipo de lesiones. En conjunto, estas investigaciones indican que la deficiencia de alfa-actinina-3, debida al genotipo ACTN3 R577X, conlleva una probabilidad más alta de lesiones musculares no relacionadas con el contacto. Del Coso et al. han propuesto que esto podría explicarse por la menor capacidad de las fibras musculares deficientes en alfa-actinina-3 para resistir el estrés físico. Es interesante destacar que la deficiencia de alfa-actinina-3 suele ser compensada por una mayor cantidad de alfa-actinina-2. Los datos actuales sobre las diferencias en la incidencia de lesiones musculares entre los diferentes genotipos sugieren indirectamente que el papel de la alfa-actinina-3 es diferente al de la alfa-actinina-2, lo que podría explicar por qué estas isoformas sarcoméricas musculares de alfa-actinina se han mantenido a lo largo de la evolución. Sin embargo, se requiere más investigación para dilucidar la veracidad de esta afirmación.

 Daños musculares inducidos por el ejercicio

Se han encontrado pruebas adicionales que sugieren que la deficiencia de alfa-actinina-3, debido al genotipo ACTN3 XX, resulta en una disminución de la capacidad de las fibras musculares para resistir el estrés durante el ejercicio en estudios que evaluaron los daños musculares. En comparación con sus contrapartes RR, los portadores del alelo ACTN3 X presentaban valores más altos de marcadores indirectos de lesiones musculares, como una menor altura de salto, cambios en las concentraciones séricas de creatina quinasa o mioglobina después del ejercicio, o valores más altos de dolor muscular autoinformado por los sujetos. Los resultados son similares cuando se comparan los atletas XX con aquellos que poseen el alelo R, lo que sugiere que el alelo R puede tener un efecto dosis-respuesta, desempeñando un papel protector para prevenir las lesiones musculares inducidas por el ejercicio. Estos resultados indican que la alfa-actinina-3 tiene un papel positivo en la modulación de la capacidad del músculo para resistir contracciones potencialmente dañinas durante el ejercicio. El ACTN3 es uno de los muchos genes involucrados en la respuesta a los daños musculares inducidos por el ejercicio; la capacidad del músculo esquelético para resistir el estrés físico impuesto por el ejercicio puede estar relacionada con la posesión de genotipos favorables en varios genes.

 Lesiones ligamentosas

Dos investigaciones independientes encontraron que los individuos XX eran más propensos a sufrir lesiones ligamentosas, especialmente en el tobillo. El estudio de Shang et al. reveló que el genotipo XX está asociado no solo a la probabilidad de lesión, sino también a su gravedad; la presencia del alelo X resultó en una mayor gravedad de la lesión. Como se sugirió previamente, la mayor probabilidad de lesiones ligamentosas en atletas deficientes en alfa-actinina-3 podría estar relacionada con un mal funcionamiento de la capacidad del músculo para mantener la articulación durante acciones específicas en el deporte, en lugar de un efecto del genotipo XX en las características del ligamento. De hecho, hasta la fecha, no hay pruebas que sugieran que el polimorfismo ACTN3 R577X tenga un impacto en el tejido ligamentoso. Los atletas XX pueden ser más propensos a sufrir lesiones en los ligamentos durante el ejercicio, aunque estas pruebas solo se aplican a la articulación del tobillo. Se requiere más investigación para confirmar estos resultados y extenderlos a otras articulaciones.

Conclusión

La mayoría de los estudios sobre el efecto del gen ACTN3 en la epidemiología de las lesiones en atletas han encontrado una asociación entre el genotipo ACTN3 y el riesgo de lesiones, así como una mayor gravedad de las mismas. Poseer el genotipo ACTN3 XX puede predisponer a los atletas a un mayor riesgo de ciertas lesiones no relacionadas con el contacto, como lesiones musculares, esguinces de tobillo y niveles más altos de daños musculares inducidos por el ejercicio. A pesar de este resultado interesante, reconocemos que esta conclusión se basa en un número limitado de estudios. Las pruebas aún son emergentes y, hasta ahora, se han obtenido a partir de estudios en muestras de atletas muy heterogéneas, con diferentes metodologías utilizadas para cuantificar la incidencia de lesiones y, en la mayoría de los casos, con muestras de tamaño reducido, lo que puede complicar la interpretación de los datos. Se requiere investigación futura sobre este tema para obtener más pruebas que respalden o refuten la genotipificación ACTN3 para la prevención de lesiones.

Referencia del articulo

Zouhal H, Coso JD, Jayavel A, Tourny C, Ravé G, Jebabli N, Clark CCT, Barthélémy B, Hackney AC, Abderrahman AB. Association between ACTN3 R577X genotype and risk of non-contact injury in trained athletes: A systematic review. J Sport Health Sci. 2023 May;12(3):359-368. doi: 10.1016/j.jshs.2021.07.003. Epub 2021 Jul 17. PMID: 34284153; PMCID: PMC10199131.