Исследователи из Токийского столичного университета (Япония) обнаружили, что сателлитные клетки скелетных мышц, ключевые игроки в восстановлении мышц, лучше размножаются в условиях низкого содержания глюкозы. Поскольку среда со сверхнизким содержанием глюкозы не позволяет другим типам клеток размножаться, команда смогла создать чистые культуры клеток-сателлитов, что может помочь в биомедицинских исследованиях, передает портал EurekLAlert! со ссылкой на сайт вуза. Результаты опубликованы в журнале Frontiers in Cell and Developmental Biology.
Из-за повседневного износа нашим мышцам постоянно необходимо восстанавливаются, чтобы оставаться в отличном состоянии. В последние годы было обнаружено, что особенно важную роль в этом процессе играют сателлитные клетки скелетных мышц – особый тип стволовых клеток, которые находятся между двумя слоями оболочки, сарколеммой и базальной пластинкой, окружающей клетки миофибрилл в отдельных мышечных волокнах. Когда клетки миофибры повреждаются, клетки-сателлиты перерабатываются, размножаясь и, наконец, сливаясь с клетками миофибрилл. Это не только помогает восстановить повреждения, но и поддерживает мышечную массу.
Группа ученых из Токийского столичного университета изучили, как сателлитные клетки скелетных мышц размножаются in vitro. Глядя на размножение клеток в чашках Петри в среде для выращивания, они заметили, что более высокий уровень глюкозы отрицательно влияет на скорость их роста. Поначалу кажется, что это нелогично; считается, что глюкоза необходима для роста клеток. Она превращается в АТФ – топливо, которое стимулирует большую активность клеток. Тем не менее, команда подтвердила, что среда с более низким содержанием глюкозы приводит к большему количеству клеток со всеми биохимическими маркерами, ожидаемыми для большей степени пролиферации (размножения) клеток.
Ученые также подтвердили, что это относится не ко всем клеткам. В экспериментах в средах с высоким содержанием глюкозы культуры сателлитных клеток всегда оказывались смешанными просто потому, что другие типы клеток в исходном образце также размножались. Удерживая низкий уровень глюкозы, они смогли создать ситуацию, при которой клетки-сателлиты могли пролиферировать, а клетки других типов – нет, давая очень чистую культуру сателлитных клеток скелетных мышц.
Команда добавила к клеткам глюкозооксидазу – фермент, переваривающий глюкозу, чтобы еще сильнее снизить уровень глюкозы, и вырастила сателлитные клетки в этой обедненной глюкозой среде. Поразительно, но клетки, казалось, жили нормально и нормально размножались. Напрашивается вывод, что именно эти стволовые клетки получают энергию из совершенно другого источника. Из какого – это сейчас пытаются выяснить ученые.
Авторы работы также отмечают, что уровни сахара, использованные в предыдущих экспериментах, совпадают с уровнями, обнаруженными у диабетиков. Это может объяснить, почему потеря мышечной массы наблюдается у пациентов с диабетом, и может иметь важные последствия для того, как мы можем дольше сохранять наши мышцы здоровыми.
[Иллюстрация: TOKYO METROPOLITAN UNIVERSITY]
