Acostado dentro de nuestros músculos están las células madre, motores invisibles que impulsan el crecimiento y la reparación del tejido. Comprender la s señal es que hacen que las células madre musculares entren en acción podría descubrir nuevas formas de promover el crecimiento muscular. Sin embargo, estos mecanismos son deficientesentendido.
Ahora, los científicos de Sanford Burnham Prebys han descubierto una vía de señalización molecular que involucra proteínas Stat3 y Fam3a que regula la forma en que las células madre musculares deciden si se renuevan o diferencian por sí mismas, una idea que podría conducir a terapias de refuerzo muscular para distrofias musculares odeterioro muscular relacionado con la edad. El estudio fue publicado en Comunicaciones de la naturaleza .
"Las células madre musculares pueden 'quemarse' al tratar de regenerar el tejido durante el proceso natural de envejecimiento o debido a una enfermedad muscular crónica", dice Alessandra Sacco, Ph.D., autora principal del artículo y profesora asociada en Desarrollo, Envejecimientoy el Programa de Regeneración en Sanford Burnham Prebys. "Creemos que hemos encontrado objetivos farmacológicos prometedores que dirigen a las células madre musculares a 'tomar la decisión correcta' y estimular la reparación muscular, lo que podría ayudar a la regeneración del tejido muscular y mantener la función del tejido en condiciones crónicas como la distrofia musculary envejecimiento "
El desgaste muscular ocurre como parte del proceso natural de envejecimiento, llamado sarcopenia, o debido a enfermedades genéticas como la distrofia muscular. La sarcopenia afecta a casi el 10 por ciento de los adultos mayores de 50 años y a casi la mitad de las personas de 80 años.a la pérdida de independencia y contribuye a las caídas, una de las principales causas de muerte accidental en personas de 65 años o más. Las distrofias musculares son un grupo de más de 30 enfermedades genéticas caracterizadas por debilidad y degeneración muscular progresiva. No existe una cura.
Las células madre musculares seleccionan entre dos destinos a lo largo de la vida de una persona: se diferencian para convertirse en células musculares adultas o se renuevan automáticamente para reponer la población de células madre. La evidencia acumulada muestra que la respiración mitocondrial respiración celular es un interruptor clave que impulsa el tallo muscularcélulas para diferenciarse, un proceso intensivo en energía, en lugar de autorrenovarse.
En el estudio, los científicos utilizaron modelos de ratones para demostrar que Stat3 promueve la respiración mitocondrial. Debido a que Stat3 regula muchos procesos celulares, los científicos analizaron los genes expresados durante el crecimiento muscular para encontrar proteínas adicionales reguladas por Stat3 que podrían servir como objetivos más específicos.
Estos esfuerzos descubrieron la proteína Fam3a. El trabajo adicional realizado, incluida la generación de un modelo de ratón y líneas celulares que carecen de Fam3a, demostró que la proteína es necesaria para la diferenciación de las células madre y el crecimiento muscular. Los investigadores también mostraron que Fam3a es secretada por el músculocélulas durante la reparación muscular, y el tratamiento con la proteína restableció la respiración mitocondrial y la diferenciación de células madre en las células madre musculares que carecían de Stat3, lo que demuestra el papel integral de Fam3a en la determinación del destino de las células madre musculares.
"A medida que aumenta el número de personas mayores de 65 años debido al envejecimiento de la generación de los baby boomers, es importante no solo extender la vida útil sino también la salud: los años en que podemos permanecer saludables y activos"dice David Sala, Ph.D., el primer autor del artículo e investigador postdoctoral en el laboratorio Sacco. "La capacidad de aumentar y mantener la función del tejido muscular puede ayudar a más personas a vivir una vida activa e independiente. Los resultados de nuestra investigacióntambién puede encontrar aplicaciones para trastornos de desgaste muscular como la distrofia muscular ".
Los científicos ya están realizando estudios preclínicos para validar Fam3a como un objetivo terapéutico. También esperan que sus hallazgos puedan aplicarse a las células madre que se diferencian para crear otros tejidos, lo que podría ayudar a tratar otras enfermedades degenerativas de los tejidos.
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Materiales proporcionados por Instituto de descubrimiento médico de Sanford Burnham Prebys . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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