Respuesta in vivo de las células satélites a extractos musculares. Diferencias entre músculos lentos y rápidos

1. Introduccion o motivacion de la tesis Fundamento. Incrementar el potencial miogenico en situaciones lesivas que afectan al musculo esqueletico es de gran importancia clinica. Un buen modelo para estudiar el comportamiento de las celulas implicadas en los fenomenos proplasicos del musculo consiste en modificar el microambiente tisular in vivo, mediante la administracion de extractos tisulares. Objetivos. Los objetivos de este estudio se han dirigido, por un lado, a determinar el efecto de diferentes extractos musculares sobre dos tipos de musculo normales, rojo y blanco, y su poblacion de celulas satelites; de otro, determinar si un extracto de musculo denervado (ExMd) podria estimular la respuesta de las celulas satelites en musculo denervado. 2. Contenido de la investigacion Material y metodos. Utilizamos ratas Wistar que fueron divididas en un grupo control y cuatro experimentales. Cada grupo experimental fue tratado intraperitonealmente durante 10 dias consecutivos con un extracto diferente. Estos extractos se obtuvieron a partir de musculo soleo normal, musculo soleo denervado, musculo extensor digitorum longus normal y musculo extensor digitorum longus denervado. Se obtuvieron los musculos soleo y EDL para su estudio en microscopia optica y microscopia electronica de transmision; asimismo se analizaron parametros morfometricos y se evaluo la respuesta miogenica. Para determinar si ExMd estimula a las celulas satelites en musculo denervado, ratas normales y denervadas fueron tratadas con ExMd. Los musculos soleo fueron examinados empleando tecnicas inmunohistoquimicas para antigeno de proliferacion nuclear (PCNA), desmina y antigeno de diferenciacion miogenica MyoD y el analisis cuantitativo y morfometrico de las celulas satelites en microscopia electronica. Resultados. Los resultados mostraron que el tratamiento con extractos de musculo soleo normal y de musculo soleo denervado provocaron hipertrofia y aumento de la actividad miogenica. Por el contrario, el tratamiento con extractos de musculos extensor digitorum longus normal y denervado tuvieron un efecto diferente dependiendo del musculo analizado. Asi en el musculo soleo se produjo hipertrofia de las fibras tipo I y aumento de la actividad miogenica, mientras que en el musculo extensor digitorum longus se observo atrofia de las fibras tipo II sin cambios en la actividad miogenica. Mientras la denervacion provoca la activacion de celulas satelites, ExMd tambien induce la diferenciacion miogenica de celulas localizadas en el espacio intersticial y la formacion de nuevas fibras musculares. Aunque ExMd tuvo un efecto similar sobre musculos inervados como denervados, se observaron diferencias cuantitativas que indican una mayor respuesta del musculo denervado a la accion de este tipo de extracto. 3. Conclusion Esto sugiere que la respuesta muscular de atrofia e hipertrofia puede depender de factores diferentes para cada tipo de musculo lo cuales pueden estar en relacion con la inervacion. Ademas, nuestro estudio muestra que el tratamiento de ratas denervadas con ExMd potencia la respuesta miogenica en un musculo atrofico por denervacion. Pensamos que esto es importante desde un punto de vista practico en la rehabilitacion de problemas neuromusculares que requieren una mejora en la miogenesis. 4. Bibliografia Cheng L, Lai MD, Sanderson JE, Yu Cm, Li M. Enhanced fusion of myoblasts with myofibers for efficient gene delivery induced by a partially prurified protein fraction from rat muscle extract. Arch Biochem Biophys, 384: 263-268. 2005. Guettier-Sigrist S, Hugel B, Coupin G, Freyssinet JM, Poidron P, warter JM. Possible pathogenic role of muscle cell dysfunction in motor neuron death in spinal muscular atrophy. Muscle Nerve, 25: 700-708. 2002. Jimena I, Pena J, Luque E, Ayuso F, Vaamonde R. Myotrophic effects of muscle extracts obtained at different intervals after denervation. Neuropathol Appl Neurobiol, 24: 217-223. 1998. Ono Y, Boldrin L, Knopp P, Morgan JE. Zammit PS. Muscle satellite cells are a functionally heterogeneous population in both somite-derived and branchiomeric muscles. Dev Biol, 337: 29-41. 2010. Pena J, Jimena I, Luque E, Vaamonde R. New fiber formation in rat soleus muscle following administration of denervated muscle extract. J Neurol Sci, 128: 14-21. 1995. Verdijk LB. Satellite cell activation as a critical step in skeletal muscle plasticity. Exp Physiol, 11: 1449–1450. 2014 Xing H, Zhou M, Assinck P, Liu N. Electrical stimulation influences satellite cell differentiation after sciatic nerve crush injury in rats. Muscle Nerve, 51: 400-411. 2015