As células miosatélites, células satélites musculares ou células satélites mioxénicas, moitas veces denominadas, simplemente, células satélites son unhas pequenas células proxenitoras mononucleares que case non teñen citoplasma, que se encontran no músculo maduro. Están situadas entre a membrana basal e a membrana plasmática (sarcolema) dunha fibra muscular, e poden ser difíciles de distinguir dos núcleos que están dentro da fibra muscular. Estas células satélite poden diferenciarse e fusionarse para aumentar o tamaño das fibras musculares xa existentes e poden formar novas fibras. Estas células foron as células nai ou troncais adultas primeiro descubertas, e están implicadas no crecemento normal do músculo, e na súa rexeneración cando sofre danos.
No músculo que non sufriu danos, a maioría das células satélites musculares son quiescentes; non se diferencian nin se dividen. En resposta á tensión mecánica, as células satélites actívanse. As células miosatélites activadas proliferan inicialmente como mioblastos do músculo esquelético antes de experimentaren a diferenciación celular mioxénica.
Marcadores xenéticos das células satélites musculares
As células satélite expresan varios marcadores xenéticos distintivos. A opinión actual é que todas as células satélites musculares poden expresar PAX7 e PAX3.[1]
As células satélite activadas expresan factores de transcrición mioxénicos, como Myf5 e MyoD. Empezan tamén expresando proteínas filamentosas musculares específicas como a desmina a medida que se diferencian.
O campo da bioloxía das células satélite musculares sufriu as mesmas dificultades técnicas ca o estudo doutras células nai. Os estudos dependen fundamentalmente das técnicas de citometría de fluxo e das análises de clasificación de células activadas por fluorescencia (Fluorescence Activated Cell Sorting, FACS), que non dan información sobre a liñaxe das células e o seu comportamento. O propio nicho das células satélites está mal definido e é posible que conste de múltiples subpoboacións.
Función na reparación do músculo
Cando as células sofren un dano, as células satélites quiescentes son liberadas de debaixo da membrana basal. Actívanse e volven a entrar no ciclo celular. Estas células en división coñécense como a "poboación amplificadora de tránsito" (transit amplifying pool) antes de que experimenten a diferenciación mioxénica para formaren novos miotubos (posmitóticos). Hai tamén evidencias que suxiren que estas células poden fusionarse con fibras musculares existentes para facilitaren o crecemento e a reparación.
O proceso da rexeneración muscular implica unha considerable remodelación da matriz extracelular e, onde os danos foron grandes, esta é incompleta. Os fibroblastos dentro do músculo depositan tecido de cicatrización, o cal pode prexudicar a función muscular, e é unha parte significativa da patoloxía das distrofias musculares.
As células satélite musculares proliferan seguindo a zona onde se produciu o trauma muscular (Seale, et al., 2003) e forman novas fibras musculares por medio dun proceso similar ao do desenvolvemento muscular fetal (Parker, et al., 2003). Despois de varias divisións celulares, as células satélite empezan a fusionarse cos miotubos danados e continúan a súa diferenciación e maduración, cos seus núcleos periféricos como característica distintiva (Parker, et al., 2003). Un dos principais papeis descritos para o IGF-1 foi a súa intervención na proliferación e diferenciación das células satélites. Ademais, a expresión do IGF-1 no músculo esquelético aumenta a capacidade de activar a proliferación das células satélites (Charkravarthy, et al., 2000), o que incrementa e prolonga os efectos beneficiosos para o músculo envellecido.
[2][3]
Plasticidade e aplicacións terapéuticas
Cunha estimulación mínima as células satélite poden in vitro ou in vivo iniciar o programa de diferenciación mioxénica.
Desafortunadamente, parece que as células satélite transplantadas teñen unha capacidade limitada de migración, e só poden rexenerar o músculo na rexión onde son depositadas. Non é posible un tratamento sistémico ou mesmo o tratamento dun músculo enteiro deste modo. Porén, outras células do corpo como os pericitos e as células nai hematopoéticas poden tamén contribuír á reparación do músculo dunha maneira similar ao das células satélites musculares endóxenas. A vantaxe de usar este tipo de células para a terapia das enfermidades musculares é que poden ser administradas sistemicamente, e migran autonomamente ao lugar da lesión. Recentemente tivo moito éxito a administración de mesoanxioblastos en cans Golden Retriever, que se usan como modelo para o estudo da distrofia muscular de Duchenne, e que nos casos estudados curaron esa doenza [4]. Porén, o tamaño da mostra utilizada nese estudo era relativamente pequena, polo que foi criticado pola falta dun control axeitado no uso de drogas inmunosupresoras.
Recentemente, informouse que as células que expresan Pax7 contribúen á reparación de lesións dérmicas adoptando un fenotipo fibrótico por medio dun proceso mediado por Wnt/β-catenina.[5].
Regulación
Pouco se sabe da regulación das células satélites musculares. Actualmente os marcadores definitivos das células satélites son conxuntamente PAX3 e PAX7, pero os xenes Pax son uns activadores transcricionais moi pobres. A dinámica da activación e quiescencia e a indución do programa mioxénico por medio dos factores reguladores mioxénicos Myf5, MyoD, mioxenina, e MRF4 aínda está sen determinar.
Hai algunhas investigacións que indican que as células satélites están reguladas negativamente por unha proteína chamada miostatina. Os niveis elevados de miostatina incrementan a actividade dun inhibidor da quinase dependente de ciclina chamado p21 e así inducen a diferenciación das células satélites musculares.[6]
Notas
- ↑ Relaix F, Rocancourt D, Mansouri A, Buckingham M (2005). "A Pax3/Pax7-dependent population of skeletal muscle progenitor cells.". Nature 435 (7044): 898–9. PMID 15843801. doi:10.1038/nature03594.
- ↑ F. Mourkioti, Rosenthal (2005),IGF-1, inflammation and stem cells: interactions during muscle regeneration. (Review). Trends in Immunology, Vol 26, No. 10. [1]
- ↑ T. J. Hawke, D. J. Garry (2001), Myogenic satellite cells: physiology to molecular biology
Journal of Applied Physiology, Vol 19, Page 534-551. Review. [2] Arquivado 21 de setembro de 2012 en Wayback Machine.
- ↑ Sampaolesi M, Cossu, G.; et al. (2006). "Mesoangioblast stem cells ameliorate muscle function in dystrophic dogs". Nature 444 (7119): 574–9. PMID 17108972. doi:10.1038/nature05282.
- ↑ Amini-Nik S, Glancy D; et al. (2011). "Pax7 expressing cells contribute to dermal wound repair, regulating scar size through a β-catenin mediated process". Stem Cells 9 (29): 1371–9. PMID 21739529. doi:10.1002/stem.688.
- ↑ McCroskery S, Thomas M, Maxwell L, Sharma M, Kambadur R (2003). "Myostatin negatively regulates satellite cell activation and self-renewal.". J Cell Biol 162 (6): 1135–47. PMID 12963705. doi:10.1083/jcb.200207056.
Véxase tamén
Ligazóns externas
