Avertissement : Cette page est une traduction automatique de cette page à l'origine en anglais. Veuillez noter puisque les traductions sont générées par des machines, pas tous les traduction sera parfaite. Ce site Web et ses pages Web sont destinés à être lus en anglais. Toute traduction de ce site et de ses pages Web peut être imprécis et inexacte, en tout ou en partie. Cette traduction est fournie dans une pratique.

Les composantes disjointes des fibres musculaires cassées activent les cellules souche « satellites » de muscle

Tout en établissant un modèle des dégâts de muscle dans un système cultivé, une collaboration de recherches entre l'université de Kumamoto et l'université de Nagasaki au Japon a constaté que les composantes coulant des fibres musculaires cassées activent les cellules souche « satellites » de muscle. Tout en essayant de recenser les protéines qui activent des cellules satellites, elles ont constaté que les enzymes métaboliques, telles que GAPDH, ont rapidement activé les cellules satellites en sommeil et ont accéléré la régénération de lésion musculaire. C'est un mécanisme hautement rationnel et efficace de régénération en lequel le muscle endommagé lui-même active les cellules satellites qui commencent le procédé de régénération.

Le muscle squelettique se compose des faisceaux de fibres musculaires de adjudication et chaque fibre musculaire est entourée par des cellules satellites--cellules souche de muscle qui peuvent produire les fibres musculaires neuves. Grâce au travail de ces cellules satellites, fibres musculaires peut être régénérée même après qu'étant meurtri ou déchiré pendant l'exercice fort. Les cellules satellites jouent également des rôles essentiels dans l'accroissement de muscle pendant les stades de développement et l'hypertrophie de muscle pendant la formation de force.

Cependant, dans les maladies musculaires réfractaires aimez la dystrophie musculaire et la fragilité musculaire relative à l'âge (sarcopenia), le nombre et le fonctionnement de cellules satellites diminue. Il est pour cette raison important de comprendre le mécanisme de régulation des cellules satellites dans le traitement de régénération de muscle.

Dans le muscle squelettique mature, les cellules satellites sont habituellement présentes dans un état inactif. Sur la stimulation après lésion musculaire, des cellules satellites sont rapidement activées et prolifèrent à plusieurs reprises. Pendant le myogenesis suivant, ils différencient et régénèrent des fibres musculaires en protégeant par fusible avec les fibres musculaires existantes ou avec ensemble. De ces trois opérations (activation de cellule satellite, prolifération, et différenciation de muscle), peu est connu au sujet de la façon dont la première étape, activation, est induite.

Puisque des cellules satellites sont activées quand des fibres musculaires sont endommagées, les chercheurs ont présumé que les dégâts de muscle lui-même pourraient déclencher l'activation. Cependant, il est difficile s'avérer ce dans des modèles animaux de lésion musculaire ainsi ils ont construit un modèle de culture cellulaire dans lequel des fibres musculaires uniques, d'isolement dans le tissu musculaire de souris, ont été matériel endommagées et détruites.

Utilisant ce modèle de blessures, ils ont constaté que les composantes coulant des fibres musculaires blessées ont activé des cellules satellites, et les cellules activées sont entrées dans la phase G1 préparatoire de la division cellulaire. De plus, les cellules activées sont revenues à un état inactif quand les composantes endommagées ont été retirées, proposant de ce fait que les composantes endommagées agissent en tant que contact d'activation.

L'équipe de recherche a nommé les composantes disjointes « facteurs myofiber-dérivés endommagés » (DMDFs), après les fibres musculaires cassées, et recensé leur utilisant la spectrométrie de masse. La plupart des protéines recensées étaient les enzymes métaboliques, y compris les enzymes glytolytiques telles que GAPDH, et les enzymes d'écart de muscle qui sont employées comme biomarqueurs pour des troubles et des maladies de muscle. GAPDH est connu comme « protéine de cumul de deux emplois » qui a d'autres rôles en plus de son fonctionnement originel dans la glycolyse, telle que le contrôle de mort cellulaire et la médiation de réaction immunitaire. Les chercheurs ont pour cette raison analysé les effets de DMDFs, y compris GAPDH, sur l'activation de cellule satellite et ont confirmé que l'exposition a eu comme conséquence leur entrée dans la phase G1.

En outre, les chercheurs ont injecté GAPDH dans le muscle squelettique de souris et ont observé la prolifération de cellule satellite accélérée après les dégâts liés au traitement suivants de muscle. Ces résultats proposent que DMDFs aient la capacité d'activer les cellules satellites en sommeil et d'induire la régénération rapide de muscle après des blessures. Le mécanisme par lequel le muscle brisé active des cellules satellites est un mécanisme hautement efficace et décisif de régénération de tissu.

Dans cette étude, nous proposés un modèle neuf de blessure-régénération de muscle. Cependant, le mécanisme moléculaire détaillé de la façon dont DMDFs activent des cellules satellites demeure une édition peu claire pour la future recherche. En plus de l'activation de cellule satellite, on s'attend à ce que des fonctionnements de cumul de deux emplois de DMDF soient divers. Les études récentes ont prouvé que le muscle squelettique sécrète les facteurs variés qui affectent d'autres organes et tissus, tels que le cerveau et la graisse, dans la circulation sanguine, ainsi il peut être possible que DMDFs soient impliqué dans le lien entre le muscle blessé et d'autres organes par l'intermédiaire de la circulation sanguine. Nous croyons que davantage d'élucidation des fonctionnements de DMDFs pourrait expliquer les pathologies de quelques maladies musculaires et aider dans le développement des médicaments neufs. »

Professeur agrégé Yusuke Ono, chef de l'étude

Source:
Journal reference:

Tsuchiya, Y., et al. (2020) Damaged Myofiber-Derived Metabolic Enzymes Act as Activators of Muscle Satellite Cells. Stem Cell Reports. doi.org/10.1016/j.stemcr.2020.08.002.