Histologie a funkce satelitních buněk

2984
Alexander Pearson

The satelitní buňky jsou to buňky kosterního svalstva. Jsou to malé, jednojaderné buňky, které jsou v klidovém (spícím) stavu u dospělých savců, a proto se o nich říká, že fungují jako populace „rezervních“ buněk schopných se za určitých podmínek množit..

Kosterní sval savců a mnoho dalších obratlovců se skládá ze svalových buněk, nazývaných také svalová vlákna, což jsou zcela diferencované buňky, které obsahují kontraktilní prvky nebo proteiny této tkáně..

Schéma regenerace svalů zprostředkovaných satelitními buňkami (Zdroj: Zammit PS, Partridge TA, Yablonka-Reuveni Z. / CC BY-SA (https://creativecommons.org/licenses/by-sa/4.0) prostřednictvím Wikimedia Commons, upravené Raquel Parada Puig)

Tato svalová vlákna se tvoří během vývoje díky migraci prekurzorových svalových buněk (myoblastů) z embryonálních „somitů“ do rodících se svalů, kde se navzájem fúzují a vytvářejí vícejaderné svalové buňky nebo myofibry (s více než jedním jádrem).

U dospělých zvířat se sval formuje nebo spíše regeneruje díky množení satelitních buněk, které objevil v roce 1961 A. Mauro. Tyto buňky jsou odděleny od svalových vláken, protože se nacházejí pod bazální vrstvou každého z nich..

Je to velmi důležitý typ buňky pro savčí svalovou tkáň, protože pravděpodobně představují jediný buněčný zdroj pro regeneraci svalů v dospělosti, ať už kvůli zranění, poškození, nemoci nebo fyzickému cvičení..

Ačkoli se termín „satelitní buňka“ používá také k rozlišení skupiny gliových buněk periferního nervového systému, které se nacházejí specificky v senzorických, sympatických a parasympatických gangliích, běžněji se používá k označení proliferujících svalových buněk, které jsou nově jsme zmínili.

Rejstřík článků

  • 1 Histologie
    • 1.1 Markerové molekuly satelitních buněk
  • 2 Funkce satelitních buněk
    • 2.1 Regenerace svalů po poškození: chování jako „kmenových“ buněk
    • 2.2 Rovnováha mezi klidovým stavem a aktivací satelitních buněk
  • 3 Odkazy

Histologie

Satelitní buňky se tvoří v končetinách během embryonálního vývoje, po vytvoření prvních svalových vláken (myofibers). Tyto buňky jsou úzce spojeny s plazmatickou membránou svalových buněk (sarkolemma), protože se nacházejí mezi ní a její bazální vrstvou.

Jsou snadno rozlišitelné díky své poloze a morfologii, i když se jedná o velmi heterogenní buněčné populace, tj. S velmi odlišnými buňkami.

Tato heterogenita je založena nejen na jejich asymetrickém rozdělení, ale také na expresi různých proteinů a transkripčních faktorů, na jejich organizaci atd..

Markerové molekuly satelitních buněk

Svalové satelitní buňky lze molekulárně odlišit od ostatních buněk díky současné expresi různých molekulárních markerů, mezi nimiž vynikají transkripční faktory rodiny Pax..

Do této rodiny patří transkripční faktor Pax7, který je zjevně nezbytný pro udržení „nediferencovaného“ stavu satelitních buněk a jejich schopnosti samoobnovy.

Tyto buňky také exprimují faktor Pax3, který je velmi důležitý během počátečních kroků tvorby svalů a podílí se na regulaci transkripce dalšího markeru známého jako receptor tyrosinkináza c-Met..

Kromě Pax faktorů je známo, že satelitní buňky koexprimují (exprimují současně):

- Regulační faktor myogeneze (budování svalů) známý jako Myf5

- Transkripční faktor Barx2, regulátor růstu, údržby a regenerace svalů

- Protein M-kadherin, protein buněčné adheze

- Receptor vázající povrch Integrin-7

- Protein diferenciační skupiny 34, CD34

- Proteoglykany syndekan-3 a syndekan-4

- Receptor chemokinů CXCR4

- Protein tvořící jeskyně, kaveolin-1

- Kalcitoninový receptor

- Vaskulární adhezní protein 1, VCAM-1

- Molekula adheze nervových buněk 1, NCAM-1

- Proteiny jaderného obalu Laminin A, Laminin C a Emerin

Funkce satelitní buňky

Regenerační vlastnosti svalové tkáně jsou způsobeny hlavně působením satelitních buněk, které fungují jako „rezervoár“ prekurzorových buněk, které jsou zodpovědné za postnatální růst a regeneraci svalů po úrazu, fyzickém cvičení nebo úrazu..

Obrázek LillyCantabile na www.pixabay.com

Když tyto buňky proliferují, obvykle to dělají asymetrickým způsobem, protože část jejich potomků fúzuje s rostoucími svalovými vlákny a další má na starosti udržování populace regenerativních satelitních buněk..

Jsou to extrémně hojné buňky během růstu svalů, ale jejich počet s věkem klesá.

Regenerace svalů po zranění: chování jako „kmenové“ buňky

Četné experimentální zprávy naznačují, že satelitní buňky jsou aktivovány (vycházejí z normálního klidového stavu), když dojde k poškození kosterního svalu nebo po těžkém fyzickém cvičení..

K této „aktivaci“ dochází různými signálními cestami a jakmile jsou aktivní, tyto buňky se množí a mohou dělat dvě věci: (1) fúzují navzájem za vzniku „myotubes“, které dozrávají za vzniku myofiber nebo (2) fúzují s poškozenými segmenty svalová vlákna (jejich použití jako „lešení“ nebo „sádry“).

Z tohoto důvodu jsou tyto buňky také považovány za druh svalových „kmenových buněk“, protože jsou schopné vytvářet nové svalové buňky a regenerovat populaci satelitních buněk ve svalu, který utrpěl nějakou nepředvídanou událost..

Rovnováha mezi klidovým stavem a aktivací satelitních buněk

Pro mnoho autorů svalová regenerace zprostředkovaná satelitními buňkami sestává z řady „kroků“, které se velmi podobají fázím vývoje embryonálních svalů..

- Zpočátku musí satelitní buňky „vyjít“ ze svého klidového nebo nečinného stavu a aktivovat se, aby se mohly začít dělit..

- Proces dělení, jak je diskutován výše, je asymetrický, což je nezbytné pro to, aby se některé buňky zavázaly k tvorbě nových svalových buněk a jiné k udržení „stálého“ počtu klidových buněk..

- Tedy myoblasty, tj. Buňky produkované satelitními buňkami k regeneraci svalu, fúzi a tvorbě „myotubů“. Myotrubičky se mohou zase spojit navzájem nebo s již existujícím vláknem, aby je opravily, což později poroste a zrání.

Klid satelitních buněk musí být udržován po celou dobu životnosti svalových vláken, protože tyto musí být aktivovány pouze tehdy, když to naznačují příslušné signály..

Některé experimentální výsledky naznačují, že ve srovnání s aktivními buňkami klidové satelitní buňky exprimují o 500 více genů, jejichž produkty jsou jistě zapojeny do klidového stavu..

Reference

  1. Almeida, C. F., Fernandes, S. A., Ribeiro Junior, A. F., Keith Okamoto, O., & Vainzof, M. (2016). Svalové satelitní buňky: zkoumání základní biologie, která by jim vládla. Kmenové buňky mezinárodní, 2016.
  2. Hawke, T. J. a Garry, D. J. (2001). Myogenní satelitní buňky: fyziologie až molekulární biologie. Journal of aplikované fyziologie, 91 (2), 534-551.
  3. Johnson, K. E. (1991). Histologie a buněčná biologie.
  4. Kuehnel, W. (2003). Barevný atlas cytologie, histologie a mikroskopické anatomie. Georg Thieme Verlag.
  5. Morgan, J. E., & Partridge, T. A. (2003). Svalové satelitní buňky. Mezinárodní žurnál biochemie a buněčné biologie, 35 (8), 1151-1156.
  6. Relaix, F. a Zammit, P. S. (2012). Satelitní buňky jsou nezbytné pro regeneraci kosterního svalstva: buňka na okraji se vrací do středu pozornosti. Development, 139 (16), 2845-2856.
  7. Wang, Y. X., & Rudnicki, M. A. (2012). Satelitní buňky, motory opravy svalů. Recenze přírody Molekulární buněčná biologie, 13 (2), 127-133.
  8. Yin, H., Price, F., a Rudnicki, M. A. (2013). Satelitní buňky a výklenek svalových kmenových buněk. Fyziologické přehledy, 93 (1), 23-67.

Zatím žádné komentáře