Développement musculaire
La myogenèse est la formation du tissu musculaire au cours du développement embryonnaire à partir de cellules souches du mésoderme.
Objectifs d’apprentissage
Décrire le processus de la myogenèse, la formation du tissu musculaire
Principes clés
Points clés
- Les cellules souches embryonnaires humaines sont pluripotentes, ce qui signifie qu’elles se différencient en tous les types de cellules, y compris les cellules musculaires.
- Le tissu musculaire se forme dans la couche mésodermique de l’embryon en réponse aux signaux du facteur de croissance des fibroblastes, du facteur de réponse sérique et du calcium.
- En présence du facteur de croissance des fibroblastes, les myoblastes fusionnent en mytotubes multi-nucléés, qui constituent la base du tissu musculaire.
- Les myoblastes inutilisés se dédifférencient en cellules myosatellites, qui restent dans la fibre musculaire jusqu’à ce qu’elles soient nécessaires pour se différencier en nouvelles cellules musculaires lorsqu’un muscle est endommagé ou stressé.
- Les myocytes sont des cellules ou des fibres musculaires tubulaires qui se développent à partir des myoblastes.
- Les myocytes sont spécialisés comme cellules musculaires cardiaques, squelettiques ou lisses.
Termes clés
- myogenèse : La formation du tissu musculaire au cours du développement d’un embryon.
- mésoderme : Une des trois couches de tissus dans l’embryon d’un animal métazoaire. Au cours du développement embryonnaire, il produit de nombreux organes internes de l’adulte, notamment les muscles, la colonne vertébrale et le système circulatoire.
- myoblastes : Type de cellule souche embryonnaire qui donne naissance aux cellules musculaires.
Exemples
Les body builders améliorent les processus naturels de développement de la fusion musculaire des myoblastes et de la dédifférenciation en myosatellites pour augmenter considérablement la masse des myosatellites, et donc la taille et le poids des muscles.
L’embryogenèse est le processus par lequel l’embryon se forme et se développe, jusqu’à devenir un fœtus.
Caractéristiques des embryoblastes
Cellule musculaire satellite du squelette : Les cellules satellites sont situées entre la membrane basale et le sarcolemme (membrane cellulaire) des fibres musculaires individuelles. Elles sont capables de se différencier et de fusionner pour augmenter les fibres musculaires existantes et en former de nouvelles. Ces cellules représentent la plus ancienne niche de cellules souches adultes connue, et sont impliquées dans la croissance normale du muscle, ainsi que dans la régénération après une blessure ou une maladie.
Les cellules de la masse cellulaire interne (embryoblaste), connues sous le nom de cellules souches embryonnaires humaines (CSEh), se différencient pour former quatre structures : l’amnios, le sac vitellin, l’allantoïde, et l’embryon lui-même. Les cellules souches embryonnaires humaines sont pluripotentes, c’est-à-dire qu’elles peuvent se différencier en n’importe quel type de cellule présent chez l’adulte et en n’importe quel type de cellule progénitrice intermédiaire qui se transforme finalement en lignées cellulaires adultes. Les CSEh sont également immortelles ; elles peuvent se diviser et croître en nombre indéfiniment, sans subir ni différenciation ni vieillissement cellulaire (sénescence cellulaire).
La première différenciation des CSEh qui forment l’embryon proprement dit, se fait en trois types cellulaires connus sous le nom de couches germinales : l’ectoderme, le mésoderme et l’endoderme. L’ectoderme finit par former la peau (y compris les cheveux et les ongles), les muqueuses et le système nerveux. Le mésoderme forme le squelette et les muscles, le cœur et le système circulatoire, les systèmes urinaire et reproductif, ainsi que les tissus conjonctifs à l’intérieur du corps. L’endoderme forme le tractus gastro-intestinal (estomac et intestins), les voies respiratoires et le système endocrinien (foie et glandes endocrines).
Le processus de myogenèse
La myogenèse est la formation du tissu musculaire, notamment au cours du développement embryonnaire. Les fibres musculaires se forment à partir de la fusion de myoblastes en fibres multi-nucléées appelées myotubes. Au début du développement embryonnaire, ces myoblastes prolifèrent si le facteur de croissance des fibroblastes (FGF) est présent en quantité suffisante. Lorsque le FGF vient à manquer, les myoblastes cessent de se diviser et sécrètent de la fibronectine sur leur matrice extracellulaire. La deuxième étape consiste en l’alignement des myoblastes en myotubes. La troisième étape est la fusion cellulaire proprement dite. À ce stade, les ions calcium sont essentiels au développement. Les facteurs d’amélioration des myocytes (MEF) favorisent la myogenèse. Le Serum Response Factor (SRF) joue un rôle central au cours de la myogenèse, nécessaire à l’expression des gènes de l’alpha-actine striée. L’expression de l’alpha-actine squelettique est également régulée par le récepteur des androgènes, ce qui signifie que les stéroïdes peuvent réguler la myogenèse.
Caractéristiques des myoblastes
Un myoblaste est un type de cellule progénitrice embryonnaire qui se différencie pour former des cellules musculaires. Les fibres musculaires squelettiques sont fabriquées lorsque les myoblastes fusionnent ensemble, les fibres musculaires ont donc plusieurs noyaux. La fusion des myoblastes est spécifique aux muscles squelettiques (par exemple, le biceps brachial), et non aux muscles cardiaques ou lisses.
Mésoderme : Couche embryonnaire à partir de laquelle se développent les tissus musculaires, notamment le muscle cardiaque, les cellules musculaires squelettiques, la cellule tubulaire du rein, les globules rouges et le muscle lisse de l’intestin.
Les myoblastes qui ne forment pas de fibres musculaires se dédient à nouveau en cellules satellites (myosatellites). Ces cellules restent adjacentes à une fibre musculaire, situées entre le sarcolemme et l’endomysium (le tissu conjonctif qui divise les fascicules musculaires en fibres individuelles). Les cellules satellites sont capables de se différencier et de fusionner pour augmenter les fibres musculaires existantes et en former de nouvelles. Dans un muscle non endommagé, la majorité des cellules satellites sont quiescentes ; elles ne se différencient pas et ne subissent pas de division cellulaire. En réponse à une contrainte mécanique, les cellules satellites s’activent et prolifèrent initialement comme des myoblastes squelettiques avant de subir une différenciation myogénique.
Un myocyte (également appelé cellule musculaire ou fibre musculaire) est le type de cellule présent dans le tissu musculaire. Ces cellules longues et tubulaires naissent au cours du développement à partir des myoblastes pour former les muscles. Il existe plusieurs formes spécialisées de myocytes aux propriétés diverses, notamment les cellules des muscles cardiaques, squelettiques et lisses. Les myocytes cardiaques génèrent les impulsions électriques qui contrôlent le rythme cardiaque et d’autres fonctions.