Desarrollo muscular

La miogénesis es la formación de tejido muscular durante el desarrollo embrionario a partir de células madre del mesodermo.

Objetivos de aprendizaje

Describir el proceso de miogénesis, la formación de tejido muscular

Puntos clave

Las células madre embrionarias humanas son pluripotentes, lo que significa que se diferencian en todos los tipos de células, incluidas las musculares.
El tejido muscular se forma en la capa de mesodermo del embrión en respuesta a las señales del factor de crecimiento de fibroblastos, el factor de respuesta sérica y el calcio.
En presencia del factor de crecimiento de fibroblastos, los mioblastos se fusionan en mitotubos multinucleados, que forman la base del tejido muscular.
Los mioblastos no utilizados se desdiferencian en células miosatélites, que permanecen en la fibra muscular hasta que se necesitan para diferenciarse en nuevas células musculares cuando un músculo está dañado o estresado.
Los miocitos son células o fibras musculares tubulares que se desarrollan a partir de los mioblastos.
Los miocitos están especializados como células musculares cardíacas, esqueléticas o lisas.

Términos clave

Miogénesis: La formación de tejido muscular durante el desarrollo de un embrión.
Mesodermo: Una de las tres capas de tejido en el embrión de un animal metazoo. A través del desarrollo embrionario, produce muchos órganos internos del adulto, incluidos los músculos, la columna vertebral y el sistema circulatorio.
mioblastos: Un tipo de célula madre embrionaria que da lugar a las células musculares.

Ejemplos

Los culturistas potencian los procesos naturales de desarrollo de la fusión muscular de los mioblastos y la desdiferenciación en miosatélites para aumentar drásticamente la masa de los miosatélites y, por tanto, el tamaño y el peso de los músculos.

La embriogénesis es el proceso por el que se forma y desarrolla el embrión, hasta que se convierte en un feto.

Características de los embrioblastos

Célula muscular satélite del esqueleto: Las células satélite se encuentran entre la membrana basal y el sarcolema (membrana celular) de las fibras musculares individuales. Son capaces de diferenciarse y fusionarse para aumentar las fibras musculares existentes y formar otras nuevas. Estas células representan el nicho de células madre adultas más antiguo que se conoce y participan en el crecimiento normal del músculo, así como en la regeneración tras una lesión o enfermedad.

Las células de la masa celular interna (embrioblasto), conocidas como células madre embrionarias humanas (hESC), se diferencian para formar cuatro estructuras: el amnios, el saco vitelino, la alantoides y el propio embrión. Las células madre embrionarias humanas son pluripotentes; es decir, pueden diferenciarse en cualquiera de los tipos celulares presentes en el ser humano adulto, y en cualquiera de los tipos celulares progenitores intermedios que acaban convirtiéndose en las líneas celulares adultas. Las hESCs también son inmortales; pueden dividirse y crecer en número indefinidamente, sin sufrir ni diferenciación ni envejecimiento celular (senescencia celular).

La primera diferenciación de las hESCs que forman el embrión propiamente dicho, es en tres tipos celulares conocidos como las capas germinales: el ectodermo, el mesodermo y el endodermo. El ectodermo acaba formando la piel (incluido el pelo y las uñas), las mucosas y el sistema nervioso. El mesodermo forma el esqueleto y los músculos, el corazón y el sistema circulatorio, los sistemas urinario y reproductor y los tejidos conectivos del interior del cuerpo. El endodermo forma el tracto gastrointestinal (estómago e intestinos), el tracto respiratorio y el sistema endocrino (hígado y glándulas endocrinas).

El proceso de miogénesis

La miogénesis es la formación de tejido muscular, especialmente durante el desarrollo embrionario. Las fibras musculares se forman a partir de la fusión de mioblastos en fibras multinucleadas llamadas miotubos. En el desarrollo embrionario temprano, estos mioblastos proliferan si hay suficiente factor de crecimiento de fibroblastos (FGF). Cuando el FGF se agota, los mioblastos dejan de dividirse y segregan fibronectina en su matriz extracelular. La segunda etapa consiste en la alineación de los mioblastos en los miotubos. La tercera etapa es la fusión celular propiamente dicha. En esta etapa, los iones de calcio son fundamentales para el desarrollo. Los factores de potenciación de los miocitos (MEF) promueven la miogénesis. El factor de respuesta del suero (SRF) desempeña un papel central durante la miogénesis, ya que es necesario para la expresión de los genes de la alfa-actina estriada. La expresión de la alfa-actina esquelética también está regulada por el receptor de andrógenos, lo que significa que los esteroides pueden regular la miogénesis.

Características de los mioblastos

Un mioblasto es un tipo de célula progenitora embrionaria que se diferencia para formar células musculares. Las fibras musculares esqueléticas se forman cuando los mioblastos se fusionan, por lo que las fibras musculares tienen múltiples núcleos. La fusión de mioblastos es específica del músculo esquelético (por ejemplo, bíceps braquial), no del músculo cardíaco o liso.

Mesodermo: Capa embrionaria a partir de la cual se desarrollan los tejidos musculares, incluyendo el músculo cardíaco, las células de los músculos esqueléticos, la célula tubular del riñón, los glóbulos rojos y el músculo liso del intestino.

Los mioblastos que no forman fibras musculares se desdiferencian en células satélite (miosatélites). Estas células permanecen adyacentes a una fibra muscular, situadas entre el sarcolema y el endomisio (el tejido conectivo que divide los fascículos musculares en fibras individuales). Las células satélite son capaces de diferenciarse y fusionarse para aumentar las fibras musculares existentes y formar otras nuevas. En el músculo no dañado, la mayoría de las células satélite son quiescentes; no se diferencian ni experimentan división celular. En respuesta a la tensión mecánica, las células satélite se activan y proliferan inicialmente como mioblastos esqueléticos antes de sufrir una diferenciación miogénica.

Un miocito (también conocido como célula muscular o fibra muscular) es el tipo de célula que se encuentra en el tejido muscular. Estas células largas y tubulares surgen en su desarrollo a partir de los mioblastos para formar los músculos. Existen varias formas especializadas de miocitos con distintas propiedades, como las células musculares cardíacas, esqueléticas y lisas. Los miocitos cardíacos generan los impulsos eléctricos que controlan el ritmo cardíaco y otras funciones.