Naukowcy z Instytutu Salka w Kalifornii przedstawili potencjalną metodę regeneracji tkanki mięśniowej za pomocą komórek macierzystych. Odkrycie to ma pomóc w stworzeniu nowych leków do naprawy mięśni po urazach oraz odbudowy tkanki mięśniowej, która uległa degradacji wskutek procesu starzenia.
Naukowcy z Instytutu Salka w Kalifornii opublikowali na łamach czasopisma naukowego „Nature Communications” wyniki badań nad czynnikami Yamanaki. Badacze odkryli mechanizm, dzięki któremu komórki macierzyste mogą pomóc w regeneracji mięśni. Autorzy projektu wskazują również, jaką rolę odgrywają czynniki Yamanaki i białka Wnt4 w tym procesie.
Znaczenie czynników Yamanaki
Czynniki Yamanaki to zestaw białek wykorzystywanych w terapiach komórek macierzystych ze względu na ich zdolność do przekształcania innych komórek, najczęściej komórek skóry, w indukowane pluripotencjalne komórki macierzyste (iPS), które mogą przekształcać się w komórki innych typów. Jest to niezbędne w procesie regeneracji tkanek.
Jak zauważył Chao Wang, dr hab. w laboratorium Izpisua Belmonte i współautor publikacji, wcześniejsze prace pokazały, że czynniki Yamanaki mogą odmładzać komórki i wpływać na regenerację tkanek żywych zwierząt, ale nieznany był mechanizm tych zmian.
Mechanizm działania czynników Yamanaki
Według badań przeprowadzonych przez ekspertów z Instytutu Salka w procesie regeneracji mięśni czynniki Yamanaki oddziałują na komórki macierzyste mięśni – komórki satelitarne. Nie znajdują się one we włóknach mięśniowych, ale między nimi a warstwą tkanki łącznej (blaszki podstawnej), na obrzeżach włókien.
Podczas testów przeprowadzonych na myszach naukowcy wydzielili dwie grupy. W pierwszej czynniki Yamanaki zostały wprowadzone do włókien mięśniowych, w drugiej zaś do niszy zawierającej komórki satelitarne. Wyniki wykazały, że bezpośrednia stymulacja komórek macierzystych w postaci komórek satelitarnych nie przyniosła żadnych efektów. W przypadku zaś wprowadzenia czynnika do włókien informacja wydawała się przenikać przez nie do znajdujących się w niszy komórek satelitarnych, co przyspieszyło regenerację mięśni.
Oddziaływanie białka Wnt4 na komórki satelitarne
Co więcej, podczas badania naukowcy spostrzegli, że w wyniku zastosowania czynników Yamanaki obniżył się poziom białek Wnt4 w przestrzeni między włóknami mięśni a tkanką łączną. Badacze podejrzewają, że to właśnie te białka aktywują komórki satelitarne. Jeśli dalsze badania potwierdzą tę obserwację, białka Wnt4 mogą się okazać ważnym składnikiem leków wspomagających regenerację mięśni.
Profesor Izpisua Belmonte, autor badania, powiedział, że dzięki opracowanej nowej technologii edycji genów potencjalnie możliwe będzie wykorzystanie jej do bezpośredniego obniżenia poziomu białek Wnt4 w mięśniach szkieletowych lub też do zablokowania komunikacji między tymi białkami a komórkami macierzystymi mięśni.
Źródła: salk.edu, newatlas.com
Przeczytaj także: Terapia i profilaktyka ran w przebiegu pęcherzowego oddzielania się naskórka (Epidermolysis bullosa)
