Tokio, Japón
Investigadores de la Universidad Metropolitana de Tokio han demostrado que las células satélites del músculo esquelético, actores clave en la reparación muscular, proliferan mejor en entornos con bajo contenido de glucosa. Esto es contrario a la sabiduría convencional que dice que a las células de los mamíferos les va mejor cuando hay más azúcar para alimentar sus actividades.
Debido a que los entornos de glucosa ultrabaja no permiten la proliferación de otros tipos de células, el equipo podría producir cultivos puros de células satélite, lo que podría representar un impulso significativo para la investigación biomédica.
Los músculos sanos son una parte importante de una vida sana.
Con el desgaste del uso diario, nuestros músculos se reparan continuamente para mantenerlos en óptimas condiciones. En los últimos años, los científicos han comenzado a comprender cómo funciona la reparación muscular a nivel celular. Se ha descubierto que las células satélite del músculo esquelético son particularmente importantes, un tipo especial de célula madre que reside entre las dos capas de revestimiento, el sarcolema y la lámina basal, que envuelve las células de miofibras en fibras musculares individuales.
Cuando las células de miofibras se dañan, las células satélite se aceleran, se multiplican y finalmente se fusionan con las células de miofibras. Esto no solo ayuda a reparar el daño, sino que también mantiene la masa muscular. Para comprender cómo perdemos músculos debido a una enfermedad, la inactividad o la edad, familiarizarse con los mecanismos específicos involucrados es un desafío clave para la ciencia médica.
Un equipo de científicos de la Universidad Metropolitana de Tokio dirigido por el profesor asistente Yasuro Furuichi, el profesor asociado Yasuko Manabe y el profesor Nobuharu L Fujii han estado estudiando cómo las células satélite del músculo esquelético se multiplican fuera del cuerpo. Al observar las células que se multiplican en placas de Petri en un medio de crecimiento, notaron que niveles más altos de glucosa tenían un efecto adverso en la velocidad a la que crecían.
Esto es contradictorio; la glucosa se considera esencial para el crecimiento celular. Se convierte en ATP, el combustible que impulsa mucha actividad celular. Sin embargo, el equipo confirmó que los medios de glucosa más bajos condujeron a un mayor número de células, con todos los marcadores bioquímicos esperados para mayores grados de proliferación celular.
También confirmaron que esto no se aplica a todas las células, algo que lograron utilizar con éxito en su beneficio. En experimentos en medios con alto contenido de glucosa, los cultivos de células satélite siempre terminaban como una mezcla, simplemente debido a que otros tipos de células en la muestra original también se multiplicaban. Al mantener bajos los niveles de glucosa, pudieron crear una situación en la que las células satélite podían proliferar, pero otros tipos de células no podían hacerlo, dando un cultivo muy puro de células satélite del músculo esquelético. Este es un requisito previo clave para estudiar estas células en una variedad de entornos, incluida la medicina regenerativa.
La reducción de la concentración de glucosa mejora la proliferación celular de las células madre musculares, lo que sugiere que el exceso de glucosa impide la capacidad de proliferación celular.
Entonces, ¿la cantidad de glucosa en su experimento original de alguna manera era "la correcta"? El equipo agregó glucosa oxidasa, una enzima que digiere la glucosa, para llegar a niveles aún más bajos de glucosa, y cultivó las células satélite en este medio sin glucosa. Sorprendentemente, las células parecían estar bien y proliferaban normalmente. La conclusión es que estas células madre en particular parecen derivar su energía de una fuente completamente diferente. Se está trabajando para tratar de precisar qué es esto.
El equipo señala que los niveles de azúcar utilizados en experimentos anteriores coincidían con los encontrados en diabéticos. Esto podría explicar por qué se observa pérdida de masa muscular en pacientes diabéticos y puede tener implicaciones importantes sobre cómo podemos mantener nuestros músculos más sanos durante más tiempo.