Mientras se construía un modelo de daño muscular en un sistema cultivado, una colaboración de investigación entre la Universidad de Kumamoto y la Universidad de Nagasaki en Japón descubrió que los componentes que se filtran de las fibras musculares rotas activan las células madre musculares "satélite". Al intentar identificar las proteínas que activan el satélitecélulas, encontraron que las enzimas metabólicas, como GAPDH, activan rápidamente las células satélite latentes y aceleran la regeneración de la lesión muscular. Este es un mecanismo de regeneración altamente racional y eficiente en el que el propio músculo dañado activa las células satélite que comienzan el proceso de regeneración.
El músculo esquelético está formado por haces de fibras musculares en contracción y cada fibra muscular está rodeada por células satélite, células madre musculares que pueden producir nuevas fibras musculares. Gracias al trabajo de estas células satélite, las fibras musculares pueden regenerarse incluso después demagulladuras o roturas durante el ejercicio intenso. Las células satélite también desempeñan un papel esencial en el crecimiento muscular durante las etapas de desarrollo y la hipertrofia muscular durante el entrenamiento de fuerza. Sin embargo, en enfermedades musculares refractarias como la distrofia muscular y la fragilidad muscular relacionada con la edad sarcopenia, el número y la funciónde células satélite disminuye. Por lo tanto, es importante comprender el mecanismo regulador de las células satélite en la terapia de regeneración muscular.
En el músculo esquelético maduro, las células satélite suelen estar presentes en un estado latente. Tras la estimulación después de una lesión muscular, las células satélite se activan rápidamente y proliferan repetidamente. Durante la miogénesis posterior, diferencian y regeneran las fibras musculares fusionándose con las fibras musculares existentes oDe estos tres pasos activación de células satélite, proliferación y diferenciación muscular, se sabe poco acerca de cómo se induce el primer paso, la activación.
Dado que las células satélite se activan cuando las fibras musculares se dañan, los investigadores plantearon la hipótesis de que el daño muscular en sí mismo podría desencadenar la activación. Sin embargo, esto es difícil de probar en modelos animales de lesión muscular, por lo que construyeron un modelo de cultivo celular en el que las fibras musculares individuales, aisladasdel tejido muscular del ratón, fueron físicamente dañados y destruidos. Usando este modelo de lesión, encontraron que los componentes que se escapaban de las fibras musculares lesionadas activaban las células satélite, y las células activadas entraban en la fase preparatoria G1 de la división celular. Además, las células activadas volvían aun estado inactivo cuando se retiraron los componentes dañados, lo que sugiere que los componentes dañados actúan como el interruptor de activación.
El equipo de investigación denominó a los componentes con fugas "Factores derivados de miofibras dañados" DMDF, después de las fibras musculares rotas, y las identificó mediante espectrometría de masas. La mayoría de las proteínas identificadas eran enzimas metabólicas, incluidas enzimas glucolíticas como GAPDH, yenzimas de desviación muscular que se utilizan como biomarcadores para trastornos y enfermedades musculares. La GAPDH se conoce como una "proteína del pluriempleo" que tiene otras funciones además de su función original en la glucólisis, como el control de la muerte celular y la mediación de la respuesta inmune. Por lo tanto, los investigadores analizaronlos efectos de los DMDF, incluido el GAPDH, en la activación de las células satélite y confirmaron que la exposición dio lugar a su entrada en la fase G1. Además, los investigadores inyectaron GAPDH en el músculo esquelético del ratón y observaron una proliferación acelerada de las células satélite después de un daño muscular posterior inducido por fármacos.Los resultados sugieren que los DMDF tienen la capacidad de activar células satélite inactivas e inducir una rápida regeneración muscular.después de la lesión.El mecanismo por el cual el músculo roto activa las células satélite es un mecanismo de regeneración tisular muy eficaz y eficiente.
"En este estudio, propusimos un nuevo modelo de regeneración de lesiones musculares. Sin embargo, el mecanismo molecular detallado de cómo los DMDF activan las células satélite sigue siendo un tema poco claro para futuras investigaciones. Además de la activación de las células satélite, se espera que las funciones del pluriempleo del DMDFser diverso ", dijo el profesor asociado Yusuke Ono, líder del estudio." Estudios recientes han demostrado que el músculo esquelético secreta varios factores que afectan a otros órganos y tejidos, como el cerebro y la grasa, en el torrente sanguíneo, por lo que es posible queLos DMDF están involucrados en el vínculo entre el músculo lesionado y otros órganos a través de la circulación sanguínea. Creemos que una mayor elucidación de las funciones de los DMDF podría aclarar las patologías de algunas enfermedades musculares y ayudar en el desarrollo de nuevos fármacos ".
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por Universidad de Kumamoto . Nota: el contenido se puede editar por estilo y longitud.
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