Histologie și funcții ale celulelor satelite

celule satelit sunt celule musculare scheletice. Sunt celule mici, neinucleate, care se află într-o stare de repaus (inactivă) la mamiferele adulte, motiv pentru care se spune că funcționează ca o populație de celule „de rezervă” capabile să prolifereze în anumite condiții..

Mușchiul scheletic al animalelor mamifere și al multor alte vertebrate este alcătuit din celule musculare, numite și fibre musculare, care sunt celule complet diferențiate care conțin elementele contractile sau proteinele acestui țesut..

Aceste fibre musculare se formează în timpul dezvoltării datorită migrării celulelor musculare precursoare (mioblaste) de la „somite” embrionare la mușchii născuți, unde se fuzionează între ele și formează celule musculare multinucleate sau miofibre (cu mai mult de un nucleu).

La animalele adulte, mușchiul se formează sau, mai degrabă, se regenerează, datorită proliferării celulelor satelite, care au fost descoperite în 1961 de A. Mauro. Aceste celule sunt separate de fibrele musculare, deoarece se găsesc sub lamina bazală a fiecăruia..

Este un tip de celulă foarte important pentru țesutul muscular al mamiferelor, deoarece acestea reprezintă probabil singura sursă celulară pentru regenerarea musculară la vârsta adultă, fie din cauza rănirii, deteriorării, bolii sau exercițiului fizic..

Deși termenul „celulă satelit” este, de asemenea, utilizat pentru a distinge un grup de celule gliale ale sistemului nervos periferic, care sunt localizate în mod specific în ganglionii senzoriali, simpatici și parasimpatici, este mai frecvent utilizat pentru a se referi la celulele musculare proliferante care sunt am menționat recent.

Indice articol

• 1 Histologie
  • 1.1 Molecule marcatoare ale celulelor satelit
• 2 Funcțiile celulelor satelit
  • 2.1 Regenerarea musculară după deteriorare: comportament ca celule „stem”
  • 2.2 Echilibru între liniște și activarea celulelor satelit
• 3 Referințe

Histologie

Celulele satelite se formează în extremități în timpul dezvoltării embrionare, după formarea primelor fibre musculare (miofibrele). Aceste celule sunt strâns asociate cu membrana plasmatică a celulelor musculare (sarcolemă), deoarece se află între aceasta și lamina sa bazală..

Ele se disting ușor datorită localizării și morfologiei lor, deși sunt populații celulare foarte eterogene, adică cu celule foarte diferite.

Această eterogenitate se bazează nu numai pe divizarea lor asimetrică, ci și pe exprimarea diferitelor proteine ​​și factori de transcripție, pe organizarea lor etc..

Molecule marcatoare ale celulelor satelit

Celulele satelite musculare se pot distinge molecular de alte celule datorită expresiei concomitente a diferiților markeri moleculari, printre care se remarcă factorii de transcripție ai familiei Pax..

Apartenența la această familie este factorul de transcripție Pax7, care aparent este esențial pentru menținerea stării „nediferențiate” a celulelor satelit, precum și a capacității lor de auto-reînnoire..

Aceste celule exprimă, de asemenea, factorul Pax3, care este foarte important în etapele inițiale de formare musculară și este implicat în reglarea transcrierii unui alt marker cunoscut sub numele de receptor tirozin kinază c-Met..

În plus față de factorii Pax, se știe că celulele satelit coexprimă (exprimă în același timp):

- Factorul de reglare al miogenezei (construirea mușchilor) cunoscut sub numele de Myf5

- Factorul de transcripție Barx2, regulator al creșterii, întreținerii și regenerării musculare

- Proteina M-cadherină, o proteină de adeziune celulară

- Receptor de legare a suprafeței Integrin-7

- Grupul de diferențiere 34 proteine, CD34

- Proteoglicanii sindecan-3 și sindecan-4

- Receptorul chemokinei CXCR4

- Proteina care formează caveolae, caveolin-1

- Un receptor de calcitonină

- Proteina de adeziune vasculară 1, VCAM-1

- Molecula de adeziune a celulelor neuronale 1, NCAM-1

- Învelișul nuclear proteine ​​Laminin A, Laminin C și Emerin

Funcțiile celulei prin satelit

Caracteristicile regenerative ale țesutului muscular se datorează în principal acțiunii celulelor satelite, care funcționează ca un „rezervor” de celule precursoare, responsabile pentru creșterea postnatală și regenerarea musculară după leziuni, exerciții fizice sau produsul unei boli..

Când aceste celule proliferează, de obicei o fac într-un mod asimetric, deoarece o parte din descendenții lor se fuzionează cu fibrele musculare în creștere, iar alta este însărcinată cu menținerea populației de celule satelit regenerative..

Sunt celule extrem de abundente în timpul creșterii musculare, dar numărul lor scade odată cu înaintarea în vârstă.

Regenerarea musculară după vătămare: comportament precum celulele „stem”

Numeroase rapoarte experimentale sugerează că celulele satelit sunt activate (ies din starea lor normală de repaus) atunci când mușchii scheletici suferă unele daune sau după exerciții fizice grele..

Această „activare” are loc prin căi de semnalizare diferite și, odată active, aceste celule proliferează și pot face două lucruri: (1) fuzionează între ele pentru a forma „miotuburi” care se maturează pentru a forma miofibre sau (2) fuzionează cu segmentele deteriorate existente fibre musculare (folosindu-le ca „schele” sau „turnări”).

Din acest motiv, aceste celule sunt, de asemenea, considerate ca un fel de „celule stem” musculare, deoarece sunt capabile să formeze celule musculare noi și să regenereze populația de celule satelite din mușchiul care a suferit un eveniment neprevăzut..

Echilibru între liniște și activarea celulelor satelit

Pentru mulți autori, regenerarea musculară mediată de celulele satelit constă dintr-o serie de „pași” care seamănă foarte mult cu fazele dezvoltării mușchilor embrionari..

- Inițial, celulele satelit trebuie să „iasă” din starea lor de repaus sau inactiv și să devină activate, astfel încât să poată începe să se împartă..

- Procesul de divizare, așa cum s-a discutat mai sus, este asimetric, care este necesar ca unele celule să se angajeze în formarea de celule musculare noi și altele să mențină numărul „constant” de celule în repaus..

- Astfel, mioblastele, adică celulele produse de celulele satelit pentru a regenera mușchii, fuziona și forma „miotuburi”. La rândul lor, miotuburile se pot topi între ele sau cu o fibră preexistentă pentru a o repara, care va crește și se va matura mai târziu.

Silențierea celulelor satelit trebuie menținută pe durata vieții fibrelor musculare, deoarece acestea trebuie activate numai atunci când semnalele corespunzătoare o indică..

Unele rezultate experimentale sugerează că, în comparație cu celulele active, celulele satelite în repaus exprimă încă 500 de gene, ale căror produse sunt cu siguranță implicate în repaus..

Referințe

1. Almeida, C. F., Fernandes, S. A., Ribeiro Junior, A. F., Keith Okamoto, O. și Vainzof, M. (2016). Celule satelite musculare: explorarea biologiei de bază pentru a le conduce. Celule stem internaționale, 2016.
2. Hawke, T. J. și Garry, D. J. (2001). Celule satelitare miogene: fiziologie până la biologie moleculară. Jurnal de fiziologie aplicată, 91 (2), 534-551.
3. Johnson, K. E. (1991). Histologie și biologie celulară.
4. Kuehnel, W. (2003). Atlasul culorilor de citologie, histologie și anatomie microscopică. Georg Thieme Verlag.
5. Morgan, J. E. și Partridge, T. A. (2003). Celule satelite musculare. Revista internațională de biochimie și biologie celulară, 35 (8), 1151-1156.
6. Relaix, F. și Zammit, P. S. (2012). Celulele satelit sunt esențiale pentru regenerarea mușchilor scheletici: celula de pe margine revine la centrul. Dezvoltare, 139 (16), 2845-2856.
7. Wang, Y. X., și Rudnicki, M. A. (2012). Celulele satelit, motoarele reparării mușchilor. Nature reviews Molecular cell biology, 13 (2), 127-133.
8. Yin, H., Price, F. și Rudnicki, M. A. (2013). Celulele satelit și nișa de celule stem musculare. Recenzii fiziologice, 93 (1), 23-67.