Un nuevo estudio dirigido por investigadores del Sanford Burnham Prebys Medical Discovery Institute SBP describe la biología detrás de por qué las células madre musculares responden de manera diferente al envejecimiento o las lesiones. Los hallazgos, publicados en Cell Stem Cell, tienen implicaciones importantes para las estrategias terapéuticas para regenerarsemúsculo esquelético en respuesta al desgaste normal del envejecimiento, o en casos de lesiones o enfermedades musculares como la distrofia muscular.
"Nuestro estudio es uno de los primeros en observar las células madre musculares en su tejido nativo con resolución al nivel de un solo clon", dice Alessandra Sacco, Ph.D., profesora de SBP ". Esto nos permitió investigarla heterogeneidad dinámica de las células, una medida de su flexibilidad para responder al ejercicio, las lesiones y el desgaste normal que ocurre con el envejecimiento. Al utilizar este enfoque, encontramos diferencias sorprendentes en el grado en que las células madre pueden mantener esta heterogeneidad,dependiendo de lo que se les pida que hagan "
Las células madre musculares adultas son esenciales para reparar y regenerar el músculo a lo largo de la vida. Estas células se ubican entre las fibras musculares y existen como una población heterogénea que necesita "autorrenovarse" para mantener la población de células madre, además de diferenciarse en miogénicascélulas que proliferan, se diferencian y se fusionan para crear nuevas fibras musculares.
"Las células madre musculares deben mantener un espectro de habilidades funcionales para estar preparados para los cambios generales que ocurren debido a lesiones, enfermedades y envejecimiento", dice Sacco. "Aquí, nos enfocamos en estudiar cómo el conjunto de células madre musculares responde a la edad"o después de una lesión en el músculo.
"Nuestro objetivo es comprender cómo las células madre manejan o ceden de manera única a estas diferentes presiones. Luego, podemos usar esta información para crear nuevos enfoques diseñados para prevenir específicamente la pérdida y / o disfunción de las células madre musculares relacionadas con la sarcopenia:término médico para la pérdida de masa y fuerza del músculo esquelético relacionada con la edad, o en asociación con enfermedades musculares que se caracterizan por daño tisular crónico, como las distrofias ", agrega Sacco.
El equipo de investigación de Sacco usó una tecnología llamada rastreo de linaje múltiple in vivo para seguir la capacidad de autorrenovación y el rango de progenie producido por células madre individuales. Las lesiones repetitivas hacen que los músculos se sometan a múltiples rondas de reparación, y se usan como modelo para enfermedadescaracterizado por degeneración muscular progresiva y debilidad, como distrofias musculares.
"Los resultados fueron bastante diferentes de lo que esperábamos: las células madre musculares envejecidas mantuvieron una variedad diversa de células en el conjunto general, a pesar de ser menos capaces de proliferar y multiplicarse lo suficiente. El resultado se volcó cuando causamos una lesión y observamoscómo el grupo respondió al daño tisular ", explica Matthew Tierney, Ph.D., un ex estudiante graduado de Sacco, ahora investigador postdoctoral en la Universidad Rockefeller." En el caso de una lesión, el grupo de células madre se vuelve menos diverso, peromantiene su capacidad proliferativa.
"Nuestros hallazgos conducen a varias preguntas interesantes sobre las posibles causas de estas diferencias observadas: se pide a las células madre musculares que funcionen en un entorno local muy diferente con la edad o durante la regeneración debido a una lesión, y sospechamos que esto puede contribuir a algunosde los distintos comportamientos que observamos ", agrega Tierney.
"Este estudio ha mostrado diferencias claras en la dinámica de las reservas de células madre musculares durante el proceso de envejecimiento en comparación con una lesión repentina", dice Sacco. "Esto significa que probablemente no haya un enfoque de 'talla única'para prevenir la disminución de las células madre musculares. Las estrategias terapéuticas para mantener la masa muscular y la fuerza en las personas mayores probablemente tendrán que diferir de las de los pacientes con enfermedades degenerativas ".
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Materiales proporcionados por Instituto de descubrimiento médico de Sanford-Burnham Prebys . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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