Ceulele stem musculare, sau mioblastele, joaca un rol important in intretinerea si repararea tesutului muscular, dar factorii ce regleaza diferentierea lor in fibre musculare mature nu sunt pe deplin cunoscuti. Acum, cercetatorii au publicat in editia din luna mai a revistei Developmental Cell un studiu care demonstreaza ca restrictia de glucoza impiedica diferentierea mioblastelor.
Glucoza este unul dintre principalii combustibili energetici ai organismului uman. Cercetatorii au descperit ca dezvoltarea si diferentierea mioblastelor este corelata in mod direct cu cantitatea de glucoza disponibila in mediul inconjurator.Articolul sublineaza deasemenea caile biochimice care permit celulelor sa "simta" si sa se adapteze cantitatii de nutrienti disponibili din mediul inconjurator, ceea ce ar putea duce la noi tinte terapeutice pentru tratamentele bolilor musculare, prin expunerea unui nou mecanism prin care celulele raspund la fluctuatiile referitoare la cantitatea de nutrienti disponibila, acest studiu ajutand la intelegerea efectelor restrictiilor calorice.
Studiul a fost condus de Vittorio Sartorelli, cercetator la National Institute of Arthritis, Musculoskeletal and Skin Diseases, in Bethesda, Maryland, care invetigheaza mecanismele implicate in proliferarea si diferentierea celulelor muschilor scheletici. Studiul a reliefat implicarea protein-kinazei AMP-activate (AMPK) si a sirtuin 1 (SIRT1), doua molecule foarte importante la nivelul mediatorilor metabolismului celular – in miogeneza.
Cercetatorii au observat anterior ca SIRT1, care face parte dintr-o familie de enzime, numite deacetilaze, un factor reglator negativ al dezvoltarii musculare. Totusi, mecanismul nu a putut fi inteles pe deplin. SIRT1 joaca un rol important si in alte procese fiziologice, printre care rezistenta la stres si imbatranire (omologul SIRT1, proteina Sir2, extinde durata de viata a organismului in conditii de insuficienta calorica).
In studiul publicat in Developmental Cell, echipa lui Sartorelli arata ca AMPK este activata in ambele mioblaste la soareci si celulele C2C12, cand concentratia de glucoza din mediul celular scade. Activarea AMPK determina o crestere intracelulara a raportului NAD+/NADH, care este apoi detectata de catre histona SIRT1 deacetilaza. Deci, SIRT1 se pare ca este modalitatea prin care AMPK blocheaza diferentierea celulelor musculare. Inhibitia AMPK sau SIRT1 – cu agenti farmacologici activi, interferatori la nivelul ARN sau genetic – a stimulat dezvoltarea musculara chiar si intr-un mediu sarac in nutrienti, asa ca celulele s-au diferentiat normal.
Desi inca mai sunt multe lucruri de cerecetat in acest domeniu, de exemplu stabilirea importantei activitatii AMPK si SIRT1 pentru dezvoltarea musculara in vivo, descoperirea ar putea avea implicatii si pentru alte tesuturi deasemenea.
Cercetatorii cred ca aceasta cale moleculara "ar putea face parte dintr-o strategie coerenta mai mare, dezvoltata de catre celula pentru a reduce disponibilitatea nutrientilor." Cu alte cuvinte, sunt intr-o cantitate mai scazuta, aceasta cale este activata si previne celulele sa inteleaga procesele consumatoare de energie, cum ar fi diferentierea celulara. Dar daca nutrientii devin disponibili, aceasta cale este inhibata, iar tesutul poate trece mai departe la dezvoltarea normala.
Bibliografie:
1. Fulco, M. et al. Glucose restriction inhibits skeletal myoblast differentiation by activating SIRT1
through AMPK-mediated regulation of Nampt. Dev. Cell 14, 661–673 (2008).
2. Fulco, M. et al. Sir2 regulates skeletal muscle differentiation as a potential sensor of the redox state.
Mol. Cell 12, 51–62 (2003).
3. www.nature.com
| < Anterior | Urmator > |
|---|
