Tokio, Japón – Investigadores de la Universidad Metropolitana de Tokio han demostrado que las células satélite del músculo esquelético, actores clave en la reparación muscular, se reproducen mejor en entornos con bajo contenido de glucosa. Esto contradice la sabiduría convencional de que las células de los mamíferos funcionan mejor cuando hay más azúcar para alimentar sus actividades. Dado que los entornos de glucosa extremadamente baja no permiten la proliferación de otros tipos de células, el equipo podría producir cultivos puros de células satélite, lo que podría proporcionar un impulso significativo a 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 se encuentra entre las dos capas de la vaina, el sarcolema y la lámina basal, que envuelven las células de miofibras en fibras musculares individuales. Cuando las células de miofibras están dañadas, 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 ayuda a mantener la masa muscular. Comprender cómo perdemos músculos debido a una enfermedad, la inactividad o la vejez es un desafío central para que la medicina se enfrente a los mecanismos específicos.

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, estudió cómo las células satélite del músculo esquelético se multiplican fuera del cuerpo. Al observar las células que se multiplican en un medio de crecimiento en placas de Petri, encontraron que los niveles más altos de glucosa afectaban negativamente la tasa de crecimiento. Esto no es intuitivo; La glucosa se considera esencial para el crecimiento celular. Se convierte en ATP, el combustible que impulsa muchas actividades celulares. Sin embargo, el equipo confirmó que los medios de glucosa más bajos dieron como resultado un mayor número de células, y se esperaban todos los marcadores bioquímicos para niveles más altos de proliferación celular.

También confirmaron que esto no se aplica a todas las células, que han podido utilizar con éxito en su beneficio. En experimentos con medios con alto contenido de glucosa, los cultivos de células satélite siempre terminaban como una mezcla, simplemente porque otros tipos de células en la muestra original también se multiplicaron. Al mantener bajos los niveles de glucosa, pudieron crear una situación en la que las células satélite podrían multiplicarse pero otros tipos de células no, lo que resultó en un cultivo muy puro de células satélite del músculo esquelético. Este es un requisito importante para estudiar estas células en una variedad de entornos, incluida la medicina regenerativa. ¿Era la cantidad de glucosa de alguna manera «justa» en su experimento original? El equipo agregó glucosa oxidasa, una enzima digestiva de glucosa, para lograr niveles aún más bajos de glucosa, y cultivó las células satélite en este medio sin glucosa. Sorprendentemente, las células parecían estar bien y se reproducían normalmente. La conclusión es que estas células madre en particular parecen obtener su energía de una fuente completamente diferente. Se está trabajando para averiguar qué es esto.

El equipo señala que los niveles de azúcar utilizados en experimentos anteriores eran consistentes con los de los diabéticos. Esto podría explicar por qué los diabéticos pierden masa muscular y tienen un impacto significativo en cómo podemos mantener nuestros músculos sanos por más tiempo.

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Este trabajo fue apoyado por JSPS KAKENHI Grants-in-Aid for Scientific Research (18K19751, 20H04079, 17H02159, 18H04086), Sumitomo Dainippon Pharma Co., Ltd. y la Fundación Uehara Memorial.

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