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Hyaluransäure weckt Stammzellen auf, um die Muskelreparatur zu starten

Eine neue Studie, die in der Zeitschrift Science veröffentlicht wurde, enthüllt eine einzigartige Form der Zellkommunikation, die die Muskelreparatur steuert. In geschädigtem Muskel müssen Stammzellen mit Immunzellen zusammenarbeiten, um den Reparaturprozess abzuschließen, doch wie diese Zellen koordinieren, um sicherzustellen, dass totes Gewebe effizient entfernt wird, bevor neue Muskelfasern gebildet werden, ist noch unbekannt. Die Wissenschaftler haben nun gezeigt, dass ein natürlicher Stoff namens Hyaluronsäure, der in Kosmetika und Injektionen bei Arthrose verwendet wird, das Schlüsselmolekül ist, das dieses grundlegende Zusammenspiel steuert.

Wenn Muskeln beschädigt werden, ist es wichtig, dass Immunzellen schnell in das Gewebe eindringen und den Schaden beseitigen, bevor die Stammzellen mit der Reparatur beginnen. Unsere Studie zeigt, dass Muskelstammzellen darauf vorbereitet sind, sofort mit der Reparatur zu beginnen, aber die Immunzellen halten die Stammzellen in einem Ruhezustand, während sie die Reinigungsarbeit erledigen. Nach etwa 40 Stunden, wenn die Reinigungsarbeiten abgeschlossen sind, ertönt ein interner Alarm in den Muskelstammzellen, der es ihnen ermöglicht, aufzuwachen und mit der Reparatur zu beginnen.“

Dr. Jeffrey Dilworth, leitender Wissenschaftler am Ottawa Hospital und Professor an der University of Ottawa und leitender Autor der Studie

Dr. Dilworth und sein Team identifizierten Hyaluronsäure als Schlüsselbestandteil dieses internen Weckers, der den Muskelstammzellen sagt, wann sie aufwachen sollen. Wenn Muskelschäden auftreten, beginnen Stammzellen mit der Produktion und Beschichtung mit Hyaluronsäure. Ist die Beschichtung dick genug, blockiert sie das Schlafsignal der Immunzellen und lässt die Muskelstammzellen aufwachen.

Unter Verwendung von Maus- und menschlichem Gewebe entdeckten Dr. Dilworth und sein Team auch, wie Muskelstammzellen die Produktion von Hyaluronsäure mithilfe epigenetischer Markierungen auf dem Has2-Gen steuern.

„Interessanterweise ist das Altern mit chronischen Entzündungen, Muskelschwäche und einer verminderten Fähigkeit der Muskelstammzellen verbunden, aufzuwachen und Schäden zu reparieren“, sagte Hauptautor Dr. Kiran Nakka, ein wissenschaftlicher Mitarbeiter von Dr. Dilworth, der diese Forschung im Rahmen von durchgeführt hat sein Postdoc-Studium. „Wenn wir einen Weg finden könnten, die Hyaluronsäureproduktion in den Muskelstammzellen älterer Menschen zu steigern, könnte dies bei der Muskelreparatur helfen.“

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Die Autoren stellen fest, dass die regenerative Wirkung von Hyaluronsäure davon abzuhängen scheint, dass sie von den Muskelstammzellen produziert wird. Das Team untersucht derzeit, ob Medikamente, die die Epigenetik von Muskelstammzellen verändern, eingesetzt werden könnten, um deren Produktion von Hyaluronsäure zu steigern.

Quelle:

Das Ottawa-Krankenhaus

Referenz:

Nakka, K., et al. (2022) JMJD3 aktivierte Hyaluronsäuresynthese fördert die Muskelregeneration in einer entzündlichen Umgebung. Wissenschaft. doi.org/10.1126/science.abm9735.

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Unsere Beiträge kommen von Autoren der Universitäten und Forschungszentren aus der ganzen Welt. Wir geben Ratschläge und Informationen. Jede Beschwerde und Krankheit kann individuelle Behandlungsmöglichkeiten erfodern, sowie Wechselwirkungen der Medikamente hervorrufen. Konsultieren Sie unbedingt immer einen Arzt, bevor Sie etwas tun, worin Sie nicht geschult sind.

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