Notícies Notícies

Torna a la pàgina principal
Vés enrere

Un mecanisme ràpid per a l'autoreparació muscular independent de les cèl·lules mare

Un mecanisme ràpid per a l'autoreparació muscular independent de les cèl·lules mare

Investigadors liderats per Pura Muñoz-Cánoves, professora ICREA i investigadora principal a la UPF i el CNIC, han descobert un mecanisme de protecció, que es basa en la reordenació dels nuclis de les fibres musculars i és independent de les cèl·lules mare musculars. Obre el camí a una millor comprensió de la reparació muscular tant en context fisiològic com de malaltia.

14.10.2021

Imatge inicial

Se sap que el múscul regenera a través d'un procés complex que implica diversos passos i depèn de les cèl·lules mare. Ara, un nou estudi liderat per investigadors de la UPF, el Centre Nacional d’Investigacions Cardiovasculars (CNIC), CIBERNED i l'Institut de Medicina Molecular João Llop Antunes (iMM, Portugal), publicat avui, 15 d'octubre a la revista Science descriu un nou mecanisme per a la regeneració muscular després d'un dany fisiològic. Aquest nou mecanisme de protecció, que es basa en la reordenació dels nuclis de les fibres musculars i és independent de les cèl·lules mare musculars, obre el camí a una millor comprensió de la reparació muscular tant en context fisiològic com de malaltia.

El teixit del múscul esquelètic, òrgan responsable de la locomoció, està format per cèl·lules (fibres) que tenen múltiples nuclis, una característica gairebé única en el nostre cos. Malgrat la plasticitat d'aquestes fibres, la seva contracció pot anar acompanyada de dany muscular. William Roman, primer autor de l'estudi i investigador de la UPF, explica: “Fins i tot en condicions fisiològiques, la regeneració és vital per a que els músculs suportin l'estrès mecànic de la contracció, que sovint provoca dany cel·lular”. Tot i que la regeneració muscular s'ha investigat profundament en les últimes dècades, la majoria dels estudis s'han centrat en els mecanismes que involucren diversos tipus cel·lulars, incloses les cèl·lules mare musculars, que es requereixen en cas de dany muscular extens ".

Aquest procés d'autoreparació de les fibres musculars es produeix ràpidament tant en ratolins com en humans després d'una lesió muscular induïda per l'exercici, i per tant representa mecanisme de protecció eficient en termes d'energia i temps per a la reparació de lesions menors.

“En aquest estudi trobem un mecanisme alternatiu de reparació del teixit muscular que és autònom de les fibres musculars”, diu Pura Muñoz-Cánoves, professora ICREA i investigadora principal a la UPF i el CNIC, i líder de l'estudi. Els investigadors (entre ells Antonio Serrano (UPF) i Mari Carmen Gómez-Cabrera (Universitat de València i INCLIVA)) van utilitzar diferents models in vitro de lesió i models d'exercici en ratolins i humans per a observar que, en lesionar-se, els nuclis són atrets cap al lloc del mal, accelerant la reparació de les unitats contràctils. A continuació, l'equip d'investigadors va analitzar el mecanisme molecular d'aquesta observació: "Els nostres experiments amb cèl·lules musculars en el laboratori van demostrar que el moviment dels nuclis als llocs de lesió va provocar el lliurament local de molècules d'ARN missatger (ARNm). Aquestes molècules d’ARNm són traduïdes a proteïnes en el lloc de la lesió per a actuar com a blocs de construcció per a reparar el múscul", explica William Roman. “Aquest procés d'autoreparació de les fibres musculars es produeix ràpidament tant en ratolins com en humans després d'una lesió muscular induïda per l'exercici, i per tant representa mecanisme de protecció eficient en termes d'energia i temps per a la reparació de lesions menors”, afegeix Pura Muñoz-Cánoves.

Aquesta troballa constitueix un avanç important en el coneixement de la biologia muscular, en fisiologia (inclosa la fisiologia de l'exercici) i disfunció muscular.

A més de les seves implicacions per a la recerca muscular, aquest estudi també introdueix conceptes més generals per a la biologia cel·lular, com el moviment nuclear cap als llocs de lesió. “Una de les coses més fascinants en aquestes cèl·lules és el moviment durant el desenvolupament dels seus nuclis, els orgànuls més grans dins la cèl·lula, però les raons per les quals els nuclis es mouen són en gran part desconegudes. Ara, mostrem una rellevància funcional per a aquest fenomen en l'edat adulta durant la reparació i regeneració cel·lular”, diu Edgar R. Gomes, cap de grup a l'Institut de Medicina Molecular i Professor de la Faculdade de Medicina da Universidade de Lisboa, qui va codirigir l'estudi.

Sobre la importància d'aquests descobriments coincideixen Pura Muñoz-Cánoves, Antonio Serrano i Mari Carmen Gómez-Cabrera: “Aquesta troballa constitueix un avanç important en el coneixement de la biologia muscular, en fisiologia (inclosa la fisiologia de l'exercici) i disfunció muscular”.

El treball es va desenvolupar a la UPF / CNIC / CIBERNED i iMM en col·laboració amb la Universitat de València / INCLIVA. Aquest estudi ha estat finançat pel Consell Europeu de Recerca, la Association Française contre els Myopathies, l'Organització Europea de Biologia Molecular, el Human Frontiers Science Programme i el Ministeri de Ciència d'Espanya.

Article de referència:

Roman W et al. Muscle repair after physiological damage relies on nuclear migration for cellular reconstruction. Science, October 2021. DOI: 10.1126/science.abe5620.

Multimèdia

Multimedia

Multimedia

Categories:

ODS - Objectius de desenvolupament sostenible:

ODS - Objetivos de desarrollo sostenible:

SDG - Sustainable Development Goals:

Els ODS a la UPF Los ODS en la UPF The ODS at UPF

Per a més informació

Para más información

For more information

Notícia publicada per:

Noticia publicada por:

News published by:

Unitat de Comunicació i Projecció Institucionals

Unidad de Comunicación y Proyección Institucionales

Institutional Communication and Promotion Unit