Rozwój Mięśni
Miogeneza to tworzenie się tkanki mięśniowej podczas rozwoju embrionalnego z komórek macierzystych w mezodermie.
Cele nauczania
Opisać proces miogenezy, powstawania tkanki mięśniowej
Kluczowe wnioski
Kluczowe punkty
- Ludzkie embrionalne komórki macierzyste są pluripotentne, co oznacza, że różnicują się we wszystkie typy komórek, w tym komórki mięśniowe.
- Tkanka mięśniowa powstaje w warstwie mezodermy zarodka w odpowiedzi na sygnały pochodzące od czynnika wzrostu fibroblastów, czynnika odpowiedzi surowicy i wapnia.
- W obecności czynnika wzrostu fibroblastów, mioblasty łączą się w wielojądrowe mytotuby, które stanowią podstawę tkanki mięśniowej.
- Niewykorzystane mioblasty odróżnicowują się w komórki miosatelitarne, które pozostają we włóknach mięśniowych do czasu, gdy są potrzebne do różnicowania się w nowe komórki mięśniowe, gdy mięsień jest uszkodzony lub zestresowany.
- Miocyty to rurkowate komórki mięśniowe lub włókna, które rozwijają się z miooblastów.
- Miocyty są wyspecjalizowane jako komórki mięśnia sercowego, szkieletowego lub gładkiego.
Key Terms
- miogeneza: Powstawanie tkanki mięśniowej podczas rozwoju zarodka.
- mezoderma: Jedna z trzech warstw tkanek w zarodku zwierzęcia metazoan. Poprzez rozwój embrionalny wytwarza wiele narządów wewnętrznych dorosłego człowieka, w tym mięśnie, kręgosłup i układ krążenia.
- mioblasty: Rodzaj embrionalnej komórki macierzystej, która daje początek komórkom mięśniowym.
Przykłady
Konstruktorzy ciała wzmacniają naturalne procesy rozwojowe fuzji mięśniowej miooblastów i dediferencjacji w mioosatelity, aby drastycznie zwiększyć masę mioosatelitów, a tym samym rozmiar i wagę mięśni.
Embriogeneza to proces, w którym powstaje i rozwija się zarodek, aż do momentu, gdy staje się płodem.
Charakterystyka embrioblastów
Komórki satelitarne mięśni szkieletowych: Komórki satelitarne znajdują się między błoną podstawną a sarkolemmą (błoną komórkową) poszczególnych włókien mięśniowych. Są one zdolne do różnicowania się i łączenia w celu wzmocnienia istniejących włókien mięśniowych i tworzenia nowych. Komórki te reprezentują najstarszą znaną niszę dorosłych komórek macierzystych i biorą udział w normalnym wzroście mięśni, jak również w regeneracji po urazie lub chorobie.
Komórki wewnętrznej masy komórkowej (embrioblast), znane jako ludzkie embrionalne komórki macierzyste (hESCs), różnicują się w celu utworzenia czterech struktur: owodni, woreczka żółtkowego, alantois i samego zarodka. Ludzkie zarodkowe komórki macierzyste są pluripotentne, to znaczy mogą różnicować się w każdy typ komórek występujących u dorosłego człowieka oraz w każdy pośredni typ komórek progenitorowych, które ostatecznie przekształcają się w linie komórek dorosłych. HESC są również nieśmiertelne; mogą się dzielić i rosnąć w nieskończoność, nie przechodząc ani różnicowania, ani starzenia się komórek (starości komórkowej).
Pierwsze różnicowanie się hESC, które tworzą właściwy zarodek, odbywa się w trzech typach komórek znanych jako warstwy zarodkowe: ektodermie, mezodermie i endodermie. Ektoderma ostatecznie tworzy skórę (w tym włosy i paznokcie), błony śluzowe i układ nerwowy. Mezoderma tworzy szkielet i mięśnie, serce i układ krwionośny, układ moczowy i rozrodczy oraz tkanki łączne wewnątrz ciała. Endoderma tworzy przewód pokarmowy (żołądek i jelita), drogi oddechowe i układ dokrewny (wątroba i gruczoły dokrewne).
Proces miogenezy
Miogeneza to tworzenie tkanki mięśniowej, szczególnie podczas rozwoju embrionalnego. Włókna mięśniowe powstają w wyniku fuzji mioblastów w wielojądrowe włókna zwane miotubami. We wczesnym rozwoju embrionalnym, te mioblasty proliferują, jeśli obecna jest wystarczająca ilość czynnika wzrostu fibroblastów (FGF). Gdy zabraknie FGF, mioblasty przestają się dzielić i wydzielają fibronektynę na swoją macierz zewnątrzkomórkową. Drugi etap polega na ułożeniu się mioblastów w miotuby. Trzecim etapem jest samo łączenie się komórek. Na tym etapie jony wapnia mają kluczowe znaczenie dla rozwoju. Czynniki wzmacniające miocyty (MEFs) promują miogenezę. Czynnik odpowiedzi serologicznej (SRF) odgrywa centralną rolę podczas miogenezy, wymaganą do ekspresji genów alfa-aktyny prążkowanej. Ekspresja alfa-aktyny szkieletowej jest również regulowana przez receptor androgenowy, co oznacza, że steroidy mogą regulować miogenezę.
Charakterystyka mioblastów
Mioblast jest typem embrionalnej komórki progenitorowej, która różnicuje się w celu utworzenia komórek mięśniowych. Włókna mięśni szkieletowych powstają w wyniku fuzji mioblastów, dlatego włókna mięśniowe mają wiele jąder. Fuzja mioblastów jest specyficzna dla mięśni szkieletowych (np. biceps brachii), a nie dla mięśnia sercowego czy gładkiego.
Mezoderma: Warstwa embrionalna, z której rozwijają się tkanki mięśniowe, w tym mięsień sercowy, komórki mięśni szkieletowych, komórki kanalików nerkowych, krwinki czerwone i mięśnie gładkie w jelitach.
Mioblasty, które nie tworzą włókien mięśniowych, odróżnicowują się z powrotem w komórki satelitarne (mio-satelitarne). Komórki te pozostają w sąsiedztwie włókna mięśniowego, usytuowane między sarkolemmą a endomysium (tkanką łączną, która dzieli powięzie mięśniowe na poszczególne włókna). Komórki satelitarne są w stanie różnicować się i łączyć, aby powiększać istniejące włókna mięśniowe i tworzyć nowe. W mięśniu nieuszkodzonym większość komórek satelitarnych jest spokojna, nie różnicuje się i nie ulega podziałom komórkowym. W odpowiedzi na obciążenie mechaniczne, komórki satelitarne stają się aktywne i początkowo proliferują jako mioblasty szkieletowe przed poddaniem się różnicowaniu miogennemu.
Miocyt (znany również jako komórka mięśniowa lub włókno mięśniowe) jest typem komórki występującej w tkance mięśniowej. Te długie, rurkowate komórki powstają rozwojowo z mioblastów, tworząc mięśnie. Istnieją różne wyspecjalizowane formy miocytów o różnych właściwościach, w tym komórki mięśnia sercowego, szkieletowego i gładkiego. Miocyty sercowe generują impulsy elektryczne, które kontrolują rytm serca i inne funkcje.
.