Histologie en functies van satellietcellen

De satellietcellen het zijn skeletspiercellen. Het zijn kleine cellen zonder kern die zich in een rustige (slapende) toestand bevinden bij volwassen zoogdieren, en daarom wordt gezegd dat ze functioneren als een populatie van "reservecellen" die in staat zijn om zich onder bepaalde omstandigheden te vermenigvuldigen..

De skeletspier van zoogdieren en vele andere gewervelde dieren bestaat uit spiercellen, ook wel spiervezels genoemd, dit zijn volledig gedifferentieerde cellen die de contractiele elementen of eiwitten van dit weefsel bevatten..

Deze spiervezels worden tijdens de ontwikkeling gevormd dankzij de migratie van precursorspiercellen (myoblasten) van de embryonale "somieten" naar de ontluikende spieren, waar ze met elkaar versmelten en meerkernige spiercellen of myovezels vormen (met meer dan één kern).

Bij volwassen dieren worden spieren gevormd of, beter gezegd, het regenereert dankzij de proliferatie van satellietcellen, die in 1961 werd ontdekt door A. Mauro. Deze cellen zijn gescheiden van de spiervezels, aangezien ze zich onder de basale lamina van elke cel bevinden..

Het is een zeer belangrijk celtype voor spierweefsel van zoogdieren, aangezien deze waarschijnlijk de enige cellulaire bron zijn voor spierregeneratie op volwassen leeftijd, hetzij als gevolg van letsel, beschadiging, ziekte of lichamelijke inspanning..

Hoewel de term 'satellietcel' ook wordt gebruikt om een ​​groep gliacellen van het perifere zenuwstelsel te onderscheiden, die zich specifiek in de sensorische, sympathische en parasympathische ganglia bevinden, wordt deze vaker gebruikt om te verwijzen naar prolifererende spiercellen die nieuw hebben we al genoemd.

Artikel index

• 1 Histologie
  • 1.1 Markermoleculen van satellietcellen
• 2 Functies van satellietcellen
  • 2.1 Spierregeneratie na beschadiging: gedrag als "stamcellen"
  • 2.2 Evenwicht tussen rust en activering van satellietcellen
• 3 referenties

Histologie

Satellietcellen worden gevormd in de extremiteiten tijdens de embryonale ontwikkeling, na de vorming van de eerste spiervezels (myofibers). Deze cellen zijn nauw verbonden met het plasmamembraan van spiercellen (sarcolemma), omdat ze zich tussen het en de basale lamina bevinden.

Ze zijn gemakkelijk te onderscheiden vanwege hun locatie en morfologie, hoewel het zeer heterogene celpopulaties zijn, dat wil zeggen met zeer verschillende cellen..

Deze heterogeniteit is niet alleen gebaseerd op hun asymmetrische verdeling, maar ook op de expressie van verschillende eiwitten en transcriptiefactoren, op hun organisatie, enz..

Markermoleculen van satellietcellen

Spiersatellietcellen kunnen moleculair onderscheiden worden van andere cellen dankzij de gelijktijdige expressie van verschillende moleculaire merkers, waaronder de transcriptiefactoren van de Pax-familie..

Behorend tot deze familie is de transcriptiefactor Pax7, die blijkbaar essentieel is voor het behoud van de "ongedifferentieerde" toestand van satellietcellen, evenals hun vermogen tot zelfvernieuwing..

Deze cellen brengen ook de factor Pax3 tot expressie, die erg belangrijk is tijdens de eerste stappen van spiervorming en betrokken is bij de regulatie van de transcriptie van een andere marker die bekend staat als de receptortyrosinekinase c-Met..

Naast Pax-factoren is het bekend dat satellietcellen gezamenlijk tot expressie brengen (tegelijkertijd uitdrukken):

- De regulerende factor voor myogenese (spieropbouw) die bekend staat als Myf5

- De transcriptiefactor Barx2, regulator van spiergroei, onderhoud en regeneratie

- Het eiwit M-cadherine, een celadhesie-eiwit

- Integrin-7-oppervlakbindende receptor

- Het differentiatiegroep 34-eiwit, CD34

- De proteoglycanen syndecaan-3 en syndecaan-4

- De CXCR4-chemokinereceptor

- Het caveolae-vormende eiwit, caveolin-1

- Een calcitoninereceptor

- Vasculair adhesie-eiwit 1, VCAM-1

- Het neurale celadhesiemolecuul 1, NCAM-1

- De nucleaire envelop-eiwitten Laminin A, Laminin C en Emerin

Satellietcelfuncties

De regeneratieve eigenschappen van spierweefsel zijn voornamelijk te danken aan de werking van satellietcellen, die functioneren als een "reservoir" van voorlopercellen, verantwoordelijk voor postnatale groei en spierregeneratie na verwonding, lichamelijke inspanning of het product van een ziekte..

Wanneer deze cellen zich vermenigvuldigen, doen ze dat meestal op een asymmetrische manier, aangezien een deel van hun nageslacht versmelt met de groeiende spiervezels en een ander verantwoordelijk is voor het in stand houden van de populatie regeneratieve satellietcellen..

Het zijn extreem overvloedige cellen tijdens spiergroei, maar hun aantal neemt af met de leeftijd.

Spierregeneratie na letsel: gedrag als "stamcellen"

Talrijke experimentele rapporten suggereren dat satellietcellen worden geactiveerd (uit hun normale rusttoestand komen) wanneer skeletspieren enige schade oplopen of na zware lichamelijke inspanning..

Deze 'activering' vindt plaats via verschillende signaalroutes en, eenmaal actief, prolifereren deze cellen en kunnen ze twee dingen doen: (1) fuseren met elkaar om 'myotubes' te vormen die rijpen tot myovezels of (2) fuseren met de bestaande beschadigde segmenten spiervezels (gebruik ze als 'steigers' of 'afgietsels').

Om deze reden worden deze cellen ook beschouwd als een soort spier- "stamcellen", aangezien ze in staat zijn nieuwe spiercellen te vormen en de populatie van satellietcellen in de spier die een onvoorziene gebeurtenis heeft ondergaan, te regenereren..

Evenwicht tussen rust en activering van satellietcellen

Voor veel auteurs bestaat spierregeneratie die wordt gemedieerd door satellietcellen uit een reeks "stappen" die sterk lijken op de fasen van de embryonale spierontwikkeling..

- Aanvankelijk moeten satellietcellen uit hun rustende of slapende toestand "komen" en geactiveerd worden, zodat ze kunnen beginnen met delen..

- Het delingsproces, zoals hierboven besproken, is asymmetrisch, wat nodig is voor sommige cellen om zich te binden aan de vorming van nieuwe spiercellen en andere om het "constante" aantal rustende cellen te behouden..

- Dus myoblasten, dat wil zeggen de cellen die door satellietcellen worden geproduceerd om spieren te regenereren, te versmelten en "myotubes" te vormen. De myotubes kunnen op hun beurt fuseren met elkaar of met een reeds bestaande vezel om deze te repareren, die later zal groeien en rijpen.

De rust van de satellietcellen moet worden gehandhaafd gedurende de levensduur van de spiervezels, aangezien deze alleen geactiveerd mogen worden wanneer de juiste signalen dit aangeven..

Sommige experimentele resultaten suggereren dat, in vergelijking met actieve cellen, slapende satellietcellen 500 meer genen tot expressie brengen, waarvan de producten zeker betrokken zijn bij rust..

Referenties

1. Almeida, C. F., Fernandes, S. A., Ribeiro Junior, A. F., Keith Okamoto, O., & Vainzof, M. (2016). Spier-satellietcellen: de basisbiologie verkennen om ze te regeren. Stamcellen internationaal, 2016.
2. Hawke, T. J., en Garry, D. J. (2001). Myogene satellietcellen: fysiologie tot moleculaire biologie. Journal of toegepaste fysiologie, 91 (2), 534-551.
3. Johnson, K. E. (1991). Histologie en celbiologie.
4. Kuehnel, W. (2003). Kleurenatlas van cytologie, histologie en microscopische anatomie. Georg Thieme Verlag.
5. Morgan, J. E., & Partridge, T. A. (2003). Spier-satellietcellen. Het internationale tijdschrift voor biochemie en celbiologie, 35 (8), 1151-1156.
6. Relaix, F., & Zammit, P.S. (2012). Satellietcellen zijn essentieel voor de regeneratie van skeletspieren: de cel aan de rand komt weer centraal te staan. Ontwikkeling, 139 (16), 2845-2856.
7. Wang, Y. X., en Rudnicki, M. A. (2012). Satellietcellen, de motoren van spierherstel. Nature beoordelingen Moleculaire celbiologie, 13 (2), 127-133.
8. Yin, H., Price, F., en Rudnicki, M. A. (2013). Satellietcellen en de niche van spierstamcellen. Fysiologische beoordelingen, 93 (1), 23-67.