Kwas hialuronowy pobudza komórki macierzyste, aby rozpocząć naprawę mięśni

Kwas hialuronowy pobudza komórki macierzyste, aby rozpocząć naprawę mięśni

Nowe badanie opublikowane w czasopiśmie Science ujawnia unikalną formę komunikacji komórkowej, która kontroluje naprawę mięśni. W uszkodzonych mięśniach komórki macierzyste muszą współpracować z komórkami odpornościowymi, aby zakończyć proces naprawy, ale nadal nie wiadomo, w jaki sposób te komórki koordynują, aby zapewnić skuteczne usunięcie martwej tkanki przed utworzeniem nowych włókien mięśniowych. Naukowcy wykazali obecnie, że kluczową cząsteczką kontrolującą tę podstawową interakcję jest naturalna substancja zwana kwasem hialuronowym, stosowana w kosmetykach i zastrzykach na chorobę zwyrodnieniową stawów.

Kiedy mięśnie ulegną uszkodzeniu, ważne jest, aby komórki odpornościowe szybko przedostały się do tkanki i naprawiły uszkodzenia, zanim komórki macierzyste zaczną się naprawiać. Nasze badanie pokazuje, że komórki macierzyste mięśni są przygotowane do natychmiastowego rozpoczęcia naprawy, ale komórki odpornościowe utrzymują je w stanie uśpionym, podczas gdy wykonują prace porządkowe. Po około 40 godzinach, kiedy czyszczenie jest zakończone, w komórkach macierzystych mięśni rozbrzmiewa wewnętrzny alarm, który pozwala im się obudzić i rozpocząć regenerację.

Dr Jeffrey Dilworth, starszy naukowiec w szpitalu w Ottawie i profesor na Uniwersytecie w Ottawie oraz główny autor badania

Dr Dilworth i jego zespół zidentyfikowali kwas hialuronowy jako kluczowy składnik wewnętrznego budzika, który informuje komórki macierzyste mięśni, kiedy się obudzić. Kiedy dochodzi do uszkodzenia mięśni, komórki macierzyste zaczynają wytwarzać i pokrywać kwasem hialuronowym. Jeśli powłoka jest wystarczająco gruba, blokuje sygnał snu z komórek odpornościowych i pozwala obudzić się komórkom macierzystym mięśni.

Używając myszy i tkanki ludzkiej, dr. Dilworth i jego zespół badali także, w jaki sposób komórki macierzyste mięśni kontrolują produkcję kwasu hialuronowego, wykorzystując znaczniki epigenetyczne w genie Has2.

„Co ciekawe, starzenie się wiąże się z przewlekłym stanem zapalnym, osłabieniem mięśni i zmniejszoną zdolnością komórek macierzystych mięśni do budzenia się i naprawy uszkodzeń” – stwierdziła główna autorka dr Kiran Nakka, współpracownik naukowy dr Dilwortha, który przeprowadził te badania w ramach studiów podoktorskich. „Gdybyśmy mogli znaleźć sposób na zwiększenie produkcji kwasu hialuronowego w komórkach macierzystych mięśni osób starszych, mogłoby to pomóc w naprawie mięśni”.

Autorzy zauważają, że działanie regeneracyjne kwasu hialuronowego wydaje się zależeć od jego wytwarzania przez komórki macierzyste mięśni. Zespół bada obecnie, czy można zastosować leki zmieniające epigenetykę mięśniowych komórek macierzystych w celu zwiększenia ich produkcji kwasu hialuronowego.

Źródło:

Szpital w Ottawie

Odniesienie:

Nakka, K. i in. (2022) Aktywowana synteza kwasu hialuronowego JMJD3 wspomaga regenerację mięśni w środowisku zapalnym. Nauka. doi.org/10.1126/science.abm9735.

.