Komórki macierzyste w utrzymaniu i regeneracji mięśni
Mięśnie szkieletowe zawierają wyspecjalizowaną populację niezróżnicowanych komórek macierzystych nazywanych komórkami satelitowymi. W reakcji na uraz komórki satelitowe szybko aktywują się, proliferują, a następnie przechodzą terminalne różnicowanie. Dokładne mechanizmy molekularne regulacji losu komórek satelitowych nie są jednak znane. Aby to zmienić, uczestnicy projektu SATCELLOMICS (Integrated signalling networks in muscle stem cells: cell fate regulation by heparan sulfates), finansowanego ze środków UE, postanowili sprawdzić hipotezę, zgodnie z którą środowisko zewnątrzkomórkowe wpływa na choroby i starzenie się. W pierwszej kolejności konsorcjum badało, jak skład środowiska zewnątrzkomórkowego mięśni zmienia się w chorobach zwyrodnieniowych, takich jak dystrofia mięśniowa. W dystrofii mięśniowej komórki macierzyste tracą swoje zdolności regeneracyjne, a zjawisko to jest najprawdopodobniej związane z wadliwym środowiskiem. Aby wyjaśnić zmiany powiązane ze środowiskiem dystroficznym, uczeni przeanalizowali skład środowiska zewnątrzkomórkowego mięśni u myszy z dystrofią i myszy zdrowych. Przy pomocy spektrometrii mas zidentyfikowano klasę białek, które akumulowały się podczas progresji dystrofii mięśniowej i wpływały na komórki macierzyste mięśni. Dodanie tych białek do zdrowych komórek macierzystych in vitro spowodowało radykalne pogorszenie proliferacji i różnicowania komórek, co wyraźnie wskazuje na wpływ środowiska na komórki macierzyste. Konsorcjum przeanalizowało też profil ekspresji genów komórek macierzystych przyłączonych do ich normalnej niszy oraz samodzielnych w szalce Petriego. Zaobserwowano znaczące zmiany w szlakach sygnałowych powiązanych z komunikacją między środowiskiem a komórką oraz proliferacją i różnicowaniem komórek. Wyniki badania SATCELLOMICS dowodzą, że środowisko zewnątrzkomórkowe kontroluje homeostazę komórek macierzystych mięśni oraz ich los. Prace te otwierają ponadto drogę do manipulowania zdolnością regeneracyjną tych komórek poprzez zmianę środowiska zewnątrzkomórkowego, co może przydać się w celowanych metodach farmakologicznych.
Słowa kluczowe
Komórki macierzyste, dystrofia mięśniowa, mięśnie szkieletowe, środowisko zewnątrzkomórkowe
