Respuesta in vivo de las células satélites a extractos musculares. Diferencias entre músculos lentos y rápidos
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Author
Agüera Morales, Eduardo
Director/es
Peña Amaro, J.Luque Carabot, Evelio
Publisher
Universidad de Córdoba, UCOPressDate
2017Subject
MúsculosMiogénesis
Células satélites
Regeneración muscular
Extractos musculares
METS:
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Fundamento. Incrementar el potencial miogénico en situaciones lesivas que afectan al músculo
esquelético es de gran importancia clínica. Un buen modelo para estudiar el comportamiento de las
células implicadas en los fenómenos proplásicos del músculo consiste en modificar el microambiente
tisular in vivo, mediante la administración 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 músculo normales, rojo y blanco, y su población de células
satélites; de otro, determinar si un extracto de músculo denervado (ExMd) podría estimular la respuesta
de las células satélites en músculo denervado.
Material y métodos. Utilizamos ratas Wistar que fueron divididas en un grupo control y cuatro
experimentales. Cada grupo experimental fue tratado intraperitonealmente durante 10 días consecutivos
con un extracto diferente. Estos extractos se obtuvieron a partir de músculo sóleo normal, músculo sóleo
denervado, músculo extensor digitorum longus normal y músculo extensor digitorum longus denervado.
Se obtuvieron los músculos sóleo y EDL para su estudio en microscopia óptica y microscopia electrónica
de transmisión; asimismo se analizaron parámetros morfométricos y se evaluó la respuesta miogénica.
Para determinar si ExMd estimula a las células satélites en músculo denervado, ratas normales y
denervadas fueron tratadas con ExMd. Los músculos sóleo fueron examinados empleando técnicas
inmunohistoquímicas para antígeno de proliferación nuclear (PCNA), desmina y antígeno de
diferenciación miogénica MyoD y el análisis cuantitativo y morfométrico de las células satélites en
microscopía electrónica.
Resultados. Los resultados mostraron que el tratamiento con extractos de músculo sóleo normal y de
músculo sóleo denervado provocaron hipertrofia y aumento de la actividad miogénica. Por el contrario, el
tratamiento con extractos de músculos extensor digitorum longus normal y denervado tuvieron un efecto
diferente dependiendo del músculo analizado. Así en el músculo sóleo se produjo hipertrofia de las fibras
tipo I y aumento de la actividad miogénica, mientras que en el músculo extensor digitorum longus se
observó atrofia de las fibras tipo II sin cambios en la actividad miogénica. Mientras la denervación
provoca la activación de células satélites, DmEx también induce la diferenciación miogénica de células
localizadas en el espacio intersticial y la formación de nuevas fibras musculares. Aunque DmEx tuvo un
efecto similar sobre músculos inervados como denervados, se observaron diferencias cuantitativas que
indican una mayor respuesta del músculo denervado a la acción de este tipo de extracto.
Conclusiones. Esto sugiere que la respuesta muscular de atrofia e hipertrofia puede depender de factores
diferentes para cada tipo de músculo lo cuales pueden estar en relación con la inervación. Además,
nuestro estudio muestra que el tratamiento de ratas denervadas con DmEx potencia la respuesta
miogénica en los músculos denervados atróficos. Basis. Enhancement the myogenic potential in injurious situations affecting skeletal muscle is of great
clinical interest. A good model to study the cells behavior involved in proplastic muscle phenomena is to
modify the tissue microenvironment in vivo, through the administration of tissue extracts.
Objectives. The objectives of this study were, on the one hand, to determine the effect of different muscle
extracts on two types of normal muscle, red and white, and its population of satellite cells; on the other
hand, to determine whether a denervated muscle extract (DmEx) could stimulate satellite cell response in
denervated muscle.
Material and methods. Wistar rats were used and were divided into a control group and four
experimental groups. Each experimental group was treated intraperitoneally during 10 consecutive days
with a different extract. These extracts were obtained from normal soleus muscle, denervated soleus,
normal extensor digitorum longus, and denervated extensor digitorum longus. Following treatment, the
soleus and extensor digitorum longus muscles were obtained for study under optic and transmission
electron microscope; morphometric parameters and myogenic responses were also analyzed. To
determine whether DmEx stimulates the satellite cells in denervated muscle, normal rats and denervated
rats treated with DmEx. The soleus muscles were examined using immunohistochemical techniques for
proliferating cell nuclear antigen (PCNA), desmin and myogenic differentiation antigen (MyoD), and
electron microscopy for analysis of the satellite cells.
Results. The results demonstrated that the treatment with normal soleus muscle and denervated soleus
muscle extracts provoked hypertrophy and increased myogenic activity. In contrast, treatment with
extracts from the normal and denervated EDL had a different effect depending on the muscle analyzed. In
the soleus muscle, it provoked hypertrophy of type I fibers and increased myogenic activity, while in the
extensor digitorum longus atrophy of the type II fibers was observed without changes in myogenic
activity. While denervation causes activation of satellite cells, DmEx also induces myogenic
differentiation of cells localized in the interstitial space and the formation of new muscle fibers. Although
DmEx had a similar effect, in nature, on innervated and denervated muscles, this response was of greater
magnitude in denervated vs. intact muscles.
Conclusions. This suggests that the muscular responses of atrophy and hypertrophy may depend on
different factors related to the muscle type which could be related to innervation. Further our study shows
that treatment of denervated rats with DmEx potentiates the myogenic response in atrophic denervated
muscles.