Naukowcy znaleźli sposób na odmłodzenie mięśni! To dobra wiadomość dla seniorów i zawodowych sportowców

Komórki satelitarne – jaka jest ich rola w regeneracji mięśni?

Mięśnie szkieletowe mają zdolność adaptacji do wymagań fizjologicznych organizmu, takich jak jego wzrost albo trening, a także regeneracji po kontuzji. W odnowie tkanki mięśniowej pośredniczą komórki macierzyste, zwane komórkami satelitarnymi. Znajdują się one w niszy między blaszką podstawną, warstwą tkanki łącznej, a włóknami mięśniowymi i pozostają w stanie spoczynku, do czasu aktywacji, np. w wyniku urazu lub powtarzających się ćwiczeń.

Przeczytaj także, jak walczyć z bólem mięśni w trakcie i po treningu.

Komórki te są zdolne do samoodnawiania się w razie potrzeby. Mogą także przeobrażać się w mioblasty, które ulegają różnicowaniu i fuzji, przekształcają się w miotuby, a te – we włókna mięśniowe. Komórki miogenne mogą łączyć się z dojrzałymi włóknami mięśni i w ten sposób umożliwiać ich regenerację.

Czynniki Yamanaki – przyspieszają regenerację tkanki mięśniowej

Czynniki Yamanaki, nazwane na cześć swojego odkrywcy, są kombinacją protein transkrypcyjnych, które kontrolują sposób kopiowania DNA w celu translacji na inne białka. W badaniach laboratoryjnych są wykorzystywane do tworzenia indukowanych komórek pluripotencjalnych (ang. induced plenipotent stem cells; IPS), czyli przekształcania wyspecjalizowanych komórek, w inne, dowolne komórki organizmu.

Obecne prace zespołu dostarczają wglądu w podstawowe mechanizmy związane z regeneracją i wzrostem mięśni, ale mogą stać się punktem wyjścia do bardziej efektywnej regeneracji tkanek i narządów. Wyniki badania zostały opublikowane w maju w „Nature Communications”. Oprócz tego zespół bada także alternatywne sposoby odmładzania komórek, w tym wykorzystanie mRNA i inżynierii genetycznej.

Białko Wnt4 na celowniku

Tworzenie mięśni szkieletowych jest procesem ściśle regulowanym i modulowanym przez wewnątrzkomórkową sygnalizację Wnt. Funkcje glikoprotein Wnt podczas rozwoju embrionalnego mięśni zostały już dość dobrze poznane. Wiadomo, że są silnie zaangażowane w rozwój, wzrost i regenerację dorosłych mięśni szkieletowych, mogą działać promująco lub hamująco na miogenezę. Są też obiecującymi kandydatami do interwencji terapeutycznych, ponieważ występują naturalnie w organizmie, dzięki czemu unikają odpowiedzi immunologicznej. Wiedza na temat wpływu sygnalizacji Wnt na regenerację i homeostazę dorosłych mięśni jest znacznie mniej zaawansowana.

Zespół naukowców z Instytutu Salka wykorzystał dwa różne modele zwierzęce, aby móc obserwować zmiany specyficzne dla komórek macierzystych mięśni lub specyficzne dla niszy po dodaniu czynników Yamanaka. Do badania wykorzystano młode myszy, aby zbadać wpływ czynników niezależnych od wieku. Bezpośrednia stymulacja komórek macierzystych mięśni okazała się bezowocna, ale kiedy czynniki zostały dodane do włókien mięśniowych poprzez zmniejszenie poziomu białka o nazwie Wnt4, w niszy aktywowały się komórki satelitarne, które stymulowały regenerację mięśni. Wyniki badania mogą ostatecznie doprowadzić do nowych metod leczenia poprzez celowanie w tę glikoproteinę.