Dezvoltarea musculară
Miogeneza este formarea țesutului muscular în timpul dezvoltării embrionare din celulele stem din mezoderm.
Obiective de învățare
Descrieți procesul de miogeneză, formarea țesutului muscular
Key Takeaways
Key Points
- Celulele stem embrionare umane sunt pluripotente, ceea ce înseamnă că se diferențiază în toate tipurile de celule, inclusiv în celule musculare.
- Tesutul muscular se formează în stratul de mezoderm al embrionului ca răspuns la semnalele factorului de creștere a fibroblastelor, factorului de răspuns seric și calciului.
- În prezența factorului de creștere a fibroblastelor, mioblastele fuzionează în miotuburi multinucleate, care formează baza țesutului muscular.
- Mioblastele nefolosite se de-diferențiază în celule mio-satelit, care rămân în fibra musculară până când este nevoie să se diferențieze în celule musculare noi atunci când un mușchi este deteriorat sau stresat.
- Miocitele sunt celule sau fibre musculare tubulare care se dezvoltă din mioblaste.
- Miocitele sunt specializate ca celule musculare cardiace, scheletice sau netede.
Termeni cheie
- miogeneză: Formarea țesutului muscular în timpul dezvoltării unui embrion.
- mezoderm: Unul dintre cele trei straturi de țesut din embrionul unui animal metazoar. Prin dezvoltarea embrionară, produce multe organe interne ale adultului, inclusiv mușchii, coloana vertebrală și sistemul circulator.
- mioblaste: Un tip de celulă stem embrionară care dă naștere la celule musculare.
Exemple
Corporatorii îmbunătățesc procesele naturale de dezvoltare a fuziunii mioblastelor musculare și a de-diferențierii în mio-sateliți pentru a crește dramatic masa mio-sateliților și, astfel, dimensiunea și greutatea mușchilor.
Embriogeneza este procesul prin care embrionul se formează și se dezvoltă, până când devine făt.
Caracteristicile embrioblastelor
Celule musculare satelite scheletice: Celulele satelite sunt situate între membrana bazală și sarcolema (membrana celulară) a fibrelor musculare individuale. Ele sunt capabile să se diferențieze și să fuzioneze pentru a mări fibrele musculare existente și pentru a forma altele noi. Aceste celule reprezintă cea mai veche nișă de celule stem adulte cunoscută și sunt implicate în creșterea normală a mușchiului, precum și în regenerarea în urma unei leziuni sau a unei boli.
Celele din masa celulară internă (embrioblast), cunoscute sub numele de celule stem embrionare umane (hESCs), se diferențiază pentru a forma patru structuri: amniosul, sacul vitelin, alantoidul și embrionul propriu-zis. Celulele stem embrionare umane sunt pluripotente, adică se pot diferenția în oricare dintre tipurile de celule prezente la omul adult și în oricare dintre tipurile de celule progenitoare intermediare care, în cele din urmă, se transformă în liniile de celule adulte. De asemenea, CSEh sunt nemuritoare; ele se pot diviza și pot crește numeric la nesfârșit, fără a suferi nici diferențiere, nici îmbătrânire celulară (senescență celulară).
Prima diferențiere a CSEh care formează embrionul propriu-zis, are loc în trei tipuri de celule cunoscute sub numele de straturi germinative: ectoderm, mezoderm și endoderm. Ectodermul formează în cele din urmă pielea (inclusiv părul și unghiile), membranele mucoase și sistemul nervos. Mezodermul formează scheletul și mușchii, inima și sistemul circulator, sistemul urinar și cel reproductiv, precum și țesuturile conjunctive din interiorul corpului. Endodermul formează tractul gastrointestinal (stomacul și intestinele), tractul respirator și sistemul endocrin (ficatul și glandele endocrine).
Procesul de miogeneză
Miogeneza este formarea țesutului muscular, în special în timpul dezvoltării embrionare. Fibrele musculare se formează din fuziunea mioblastelor în fibre multi-nucleate numite miotuburi. În dezvoltarea embrionară timpurie, acești mioblaste proliferează dacă este prezent suficient factor de creștere a fibroblastelor (FGF). Atunci când FGF se termină, mioblastele încetează diviziunea și secretă fibronectină pe matricea lor extracelulară. A doua etapă implică alinierea mioblastelor în miotuburi. Cea de-a treia etapă este fuziunea celulară propriu-zisă. În această etapă, ionii de calciu sunt esențiali pentru dezvoltare. Factorii de creștere a miocitelor (MEF) promovează miogeneza. Factorul de răspuns seric (SRF) joacă un rol central în timpul miogenezei, fiind necesar pentru exprimarea genelor alfa-actinei striate. Expresia alfa-actinei scheletice este, de asemenea, reglată de receptorul androgenic, ceea ce înseamnă că steroizii pot regla miogeneza.
Caracteristicile mioblastelor
Un mioblast este un tip de celulă progenitoare embrionară care se diferențiază pentru a forma celule musculare. Fibrele musculare scheletice sunt realizate atunci când mioblastele fuzionează între ele, astfel încât fibrele musculare au nuclee multiple. Fuziunea mioblastelor este specifică mușchiului scheletic (de exemplu, biceps brahial), nu mușchiului cardiac sau neted.
Mesoderm: Stratul embrionar din care se dezvoltă țesuturile musculare, inclusiv mușchiul cardiac, celulele mușchilor scheletici, celula tubulară a rinichiului, celulele roșii din sânge și mușchiul neted din intestin.
Mioblastele care nu formează fibre musculare se dediferențiază înapoi în celule satelit (miosatelit). Aceste celule rămân adiacente unei fibre musculare, situate între sarcolemmă și endomisiu (țesutul conjunctiv care împarte fasciculele musculare în fibre individuale). Celulele satelit sunt capabile să se diferențieze și să fuzioneze pentru a mări fibrele musculare existente și a forma altele noi. În mușchiul nedeteriorat, majoritatea celulelor satelit sunt quiescente; ele nu se diferențiază și nici nu suferă diviziune celulară. Ca răspuns la solicitarea mecanică, celulele satelit se activează și inițial proliferează ca mioblaste scheletice înainte de a suferi diferențiere miogenică.
Un miocit (cunoscut și sub numele de celulă musculară sau fibră musculară) este tipul de celulă care se găsește în țesutul muscular. Aceste celule lungi, tubulare, apar pe parcursul dezvoltării din mioblaste pentru a forma mușchii. Există diverse forme specializate de miocite cu proprietăți diferite, inclusiv celule musculare cardiace, scheletice și netede. Miocitele cardiace generează impulsurile electrice care controlează ritmul cardiac și alte funcții.
.