Hyaluronsäure, eine natürlich vorkommende Verbindung, weckt Stammzellen, um beschädigte Muskeln zu reparieren
Datum:
- 4. August 2022
- Quelle:
- Das Ottawa Krankenhaus
- Zusammenfassung:
- Eine neue Studie enthüllt eine einzigartige Form der Zellkommunikation, die die Muskelreparatur steuert.
Hyaluronsäure fördert Stammzellen, um Muskeln zu reparieren
Eine neue Studie in der Zeitschrift veröffentlicht Wissenschaft offenbart eine einzigartige Form der Zellkommunikation, die die Muskelreparatur steuert. In geschädigtem Muskel müssen Stammzellen mit Immunzellen zusammenarbeiten, um den Reparaturprozess abzuschließen, doch wie diese Zellen koordinieren, um sicherzustellen, dass totes Gewebe effizient entfernt wird, bevor neue Muskelfasern gebildet werden, ist noch unbekannt. Die Wissenschaftler haben nun gezeigt, dass ein natürlicher Stoff namens Hyaluronsäure, der in Kosmetika und Injektionen bei Arthrose verwendet wird, das Schlüsselmolekül ist, das dieses grundlegende Zusammenspiel steuert.
„Wenn Muskeln beschädigt werden, ist es wichtig, dass Immunzellen schnell in das Gewebe eindringen und den Schaden beseitigen, bevor die Stammzellen mit der Reparatur beginnen“, sagte Dr. Jeffrey Dilworth, leitender Wissenschaftler am Ottawa Hospital und Professor an der University of Ottawa und leitender Autor auf das Studium. „Unsere Studie zeigt, dass Muskelstammzellen darauf vorbereitet sind, sofort mit der Reparatur zu beginnen, aber die Immunzellen halten dies aufrecht Stammzellen in einem Ruhezustand, während sie die Bereinigungsaufgabe abschließen. Nach etwa 40 Stunden, wenn die Reinigungsarbeiten abgeschlossen sind, ertönt ein interner Alarm in den Muskelstammzellen, der es ihnen ermöglicht, aufzuwachen und mit der Reparatur zu beginnen.“
Dr. Dilworth und sein Team identifizierten Hyaluronsäure als Schlüsselbestandteil dieses internen Weckers, der den Muskelstammzellen sagt, wann sie aufwachen sollen. Wenn Muskelschäden auftreten, beginnen Stammzellen mit der Produktion und Beschichtung mit Hyaluronsäure. Ist die Beschichtung dick genug, blockiert sie das Schlafsignal der Immunzellen und lässt die Muskelstammzellen aufwachen.
Unter Verwendung von Maus- und menschlichem Gewebe entdeckten Dr. Dilworth und sein Team auch, wie Muskelstammzellen die Produktion von Hyaluronsäure mithilfe epigenetischer Markierungen auf dem Has2-Gen steuern.
„Interessanterweise ist das Altern mit chronischen Entzündungen, Muskelschwäche und einer verringerten Fähigkeit der Muskelstammzellen verbunden, aufzuwachen und Schäden zu reparieren“, sagte Hauptautor Dr. Kiran Nakka, ein wissenschaftlicher Mitarbeiter von Dr. Dilworth, der diese Forschung im Rahmen von durchgeführt hat sein Postdoc-Studium. „Wenn wir einen Weg finden könnten, die Hyaluronsäureproduktion in den Muskelstammzellen älterer Menschen zu steigern, könnte dies bei der Muskelreparatur helfen.“
Die Autoren stellen fest, dass die regenerative Wirkung von Hyaluronsäure davon abzuhängen scheint, dass sie von den Muskelstammzellen produziert wird. Das Team untersucht derzeit, ob Medikamente, die die Epigenetik von Muskelstammzellen verändern, eingesetzt werden könnten, um deren Produktion von Hyaluronsäure zu steigern.
Geschichte Quelle:
Materialien Zur Verfügung gestellt von Das Ottawa Krankenhaus. Hinweis: Der Inhalt kann für Stil und Länge bearbeitet werden.
Journal Referenz:
- Kiran Nakka, Sarah Hachmer, Zeinab Mokhtari, Radmila Kovac, Hina Bandukwala, Clara Bernard, Yuefeng Li, Guojia Xie, Chengyu Liu, Magid Fallahi, Lynn A. Megeney, Julien Gondin, Bénédicte Chazaud, Marjorie Brand, Xiaohui Zha, Kai Ge, F. Jeffrey Dilworth. Die durch JMJD3 aktivierte Hyaluronsäuresynthese fördert die Muskelregeneration in einer entzündlichen Umgebung. Wissenschaft, 2022; 377 (6606): 666 DOI: 10.1126/science.abm9735
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