Istologia e funzioni delle cellule satellite

Il cellule satellite sono cellule muscolari scheletriche. Sono piccole cellule non inucleate che si trovano in uno stato quiescente (dormiente) nei mammiferi adulti, motivo per cui si dice che funzionino come una popolazione di cellule "di riserva" in grado di proliferare in determinate condizioni..

Il muscolo scheletrico di animali mammiferi e molti altri vertebrati è costituito da cellule muscolari, chiamate anche fibre muscolari, che sono cellule completamente differenziate che contengono gli elementi contrattili o proteine ​​di questo tessuto..

Queste fibre muscolari si formano durante lo sviluppo grazie alla migrazione di cellule muscolari precursori (mioblasti) dai "somiti" embrionali ai muscoli nascenti, dove si fondono tra loro e formano cellule muscolari multinucleate o miofibre (con più di un nucleo).

Negli animali adulti il ​​muscolo si forma o, meglio, si rigenera, grazie alla proliferazione di cellule satelliti, scoperte nel 1961 da A. Mauro. Queste cellule sono separate dalle fibre muscolari, poiché si trovano sotto la lamina basale di ciascuna..

È un tipo di cellula molto importante per il tessuto muscolare dei mammiferi, poiché probabilmente rappresenta l'unica fonte cellulare per la rigenerazione muscolare in età adulta, sia a causa di lesioni, danni, malattie o esercizio fisico..

Sebbene il termine "cellula satellite" sia utilizzato anche per distinguere un gruppo di cellule gliali del sistema nervoso periferico, che si trovano specificamente nei gangli sensoriali, simpatici e parasimpatici, è più comunemente usato per riferirsi a cellule muscolari proliferanti che sono abbiamo appena menzionato.

Indice articolo

• 1 Istologia
  • 1.1 Molecole marker di cellule satelliti
• 2 Funzioni delle celle satellite
  • 2.1 Rigenerazione muscolare dopo il danno: comportamento come cellule “staminali”
  • 2.2 Equilibrio tra quiescenza e attivazione delle cellule satellite
• 3 Riferimenti

Istologia

Le cellule satellite si formano alle estremità durante lo sviluppo embrionale, dopo la formazione delle prime fibre muscolari (miofibre). Queste cellule sono strettamente associate alla membrana plasmatica delle cellule muscolari (sarcolemma), poiché risiedono tra essa e la sua lamina basale.

Sono facilmente distinguibili per la loro posizione e morfologia, sebbene siano popolazioni cellulari molto eterogenee, cioè con cellule molto diverse.

Questa eterogeneità si basa non solo sulla loro divisione asimmetrica, ma anche sull'espressione di diverse proteine ​​e fattori di trascrizione, sulla loro organizzazione, ecc..

Molecole marker di cellule satellite

Le cellule satellite muscolari possono essere distinte molecolarmente dalle altre cellule grazie all'espressione concomitante di diversi marcatori molecolari, tra i quali spiccano i fattori di trascrizione della famiglia Pax..

A questa famiglia appartiene il fattore di trascrizione Pax7, che apparentemente è essenziale per il mantenimento dello stato "indifferenziato" delle cellule satellite, nonché per la loro capacità di auto-rinnovamento.

Queste cellule esprimono anche il fattore Pax3, molto importante durante le fasi iniziali della formazione muscolare ed è coinvolto nella regolazione della trascrizione di un altro marker noto come recettore tirosin chinasi c-Met..

Oltre ai fattori Pax, è noto che le cellule satellite co-esprimono (esprimono allo stesso tempo):

- Il fattore regolatore della miogenesi (costruzione muscolare) noto come Myf5

- Il fattore di trascrizione Barx2, regolatore della crescita muscolare, mantenimento e rigenerazione

- La proteina M-caderina, una proteina di adesione cellulare

- Recettore di legame di superficie dell'integrina-7

- La proteina del gruppo di differenziazione 34, CD34

- I proteoglicani sindecano-3 e sindecano-4

- Il recettore delle chemochine CXCR4

- La proteina che forma le caveole, la caveolina-1

- Un recettore della calcitonina

- Proteina di adesione vascolare 1, VCAM-1

- La molecola di adesione delle cellule neurali 1, NCAM-1

- Le proteine ​​dell'involucro nucleare Laminina A, Laminina C ed Emerina

Funzioni delle cellule satellite

Le caratteristiche rigenerative del tessuto muscolare sono dovute principalmente all'azione delle cellule satellite, che funzionano come un “serbatoio” di cellule precursori, responsabili della crescita postnatale e della rigenerazione muscolare dopo un infortunio, esercizio fisico o il prodotto di una malattia..

Quando queste cellule proliferano, di solito lo fanno in modo asimmetrico, poiché una parte della loro progenie si fonde con le fibre muscolari in crescita e un'altra ha il compito di mantenere la popolazione di cellule satelliti rigenerative..

Sono cellule estremamente abbondanti durante la crescita muscolare, ma il loro numero diminuisce con l'età.

Rigenerazione muscolare dopo un infortunio: comportamento come cellule “staminali”

Numerosi rapporti sperimentali suggeriscono che le cellule satellite si attivano (escono dal loro normale stato di quiescenza) quando il muscolo scheletrico subisce qualche danno o dopo un intenso esercizio fisico..

Questa "attivazione" avviene tramite diverse vie di segnalazione e, una volta attive, queste cellule proliferano e possono fare due cose: (1) fondersi tra loro per formare "miotubi" che maturano per formare miofibre o (2) fondersi con i segmenti danneggiati esistenti fibre muscolari (usandole come "impalcature" o "calchi").

Per questo motivo, queste cellule sono anche considerate come una sorta di “cellule staminali” muscolari, in quanto sono in grado di formare nuove cellule muscolari e di rigenerare la popolazione di cellule satellite nel muscolo che ha subito qualche imprevisto..

Equilibrio tra quiescenza e attivazione delle cellule satellite

Per molti autori, la rigenerazione muscolare mediata dalle cellule satellite consiste in una serie di "passaggi" che assomigliano molto alle fasi dello sviluppo muscolare embrionale..

- Inizialmente, le cellule satellite devono "uscire" dal loro stato quiescente o dormiente e attivarsi, in modo che possano iniziare a dividersi..

- Il processo di divisione, come discusso sopra, è asimmetrico, che è necessario affinché alcune cellule si impegnino nella formazione di nuove cellule muscolari e altre per mantenere il numero "costante" di cellule quiescenti..

- Quindi, mioblasti, cioè le cellule prodotte dalle cellule satellite per rigenerare i muscoli, fondersi e formare "miotubi". I miotubi possono, a loro volta, fondersi tra loro o con una fibra preesistente per ripararla, che successivamente crescerà e maturerà.

La quiescenza delle cellule satellite deve essere mantenuta durante la vita delle fibre muscolari, poiché queste devono essere attivate solo quando gli opportuni segnali lo indicano..

Alcuni risultati sperimentali suggeriscono che, rispetto alle cellule attive, le cellule satellite quiescenti esprimono 500 geni in più, i cui prodotti sono sicuramente coinvolti nella quiescenza..

Riferimenti

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