Sel satelit: histologi dan fungsinya

Sel satelit: histologi dan fungsinya

sel-sel satelit adalah sel otot rangka. Mereka adalah sel kecil, tidak berinti yang berada dalam keadaan diam (tidak aktif) pada mamalia dewasa, itulah sebabnya mereka dikatakan berfungsi sebagai populasi sel “cadangan” yang mampu berkembang biak dalam kondisi tertentu.

Otot rangka hewan mamalia dan banyak vertebrata lainnya terdiri dari sel-sel otot, juga disebut serat otot, yang merupakan sel-sel berdiferensiasi lengkap yang mengandung unsur kontraktil atau protein jaringan ini.

Skema regenerasi otot yang dimediasi sel satelit (Sumber: Zammit PS, Partridge TA, Yablonka-Reuveni Z. / CC BY-SA (https://creativecommons.org/licenses/by-sa/4.0) melalui Wikimedia Commons, dimodifikasi oleh Raquel Parada Puig)

Serat otot ini terbentuk selama perkembangan berkat migrasi sel otot prekursor (mioblas) dari “somit” embrionik ke otot yang baru lahir, di mana mereka menyatu satu sama lain dan membentuk sel otot berinti banyak atau miofiber (dengan lebih dari satu nukleus ).

Pada hewan dewasa, otot terbentuk atau, lebih tepatnya, beregenerasi, berkat proliferasi sel satelit, yang ditemukan pada tahun 1961 oleh A. Mauro. Sel-sel ini dipisahkan dari serat otot, karena mereka ditemukan di bawah lamina basal masing-masing.

Ini adalah jenis sel yang sangat penting untuk jaringan otot mamalia, karena ini mungkin merupakan satu-satunya sumber seluler untuk regenerasi otot di masa dewasa, baik karena cedera, kerusakan, penyakit, atau latihan fisik.

Meskipun istilah “sel satelit” juga digunakan untuk membedakan sekelompok sel glial dari sistem saraf perifer , yang terletak secara khusus di ganglia sensorik, simpatik, dan parasimpatis, istilah ini lebih umum digunakan untuk merujuk pada sel otot yang berproliferasi yang baru kita sebutkan.

Indeks artikel

Histologi

Sel satelit terbentuk di ekstremitas selama perkembangan embrio, setelah pembentukan serat otot pertama (myofibers). Sel-sel ini terkait erat dengan membran plasma sel otot (sarkolema), karena mereka berada di antara itu dan lamina basalnya.

Mereka mudah dibedakan karena lokasi dan morfologinya, meskipun mereka adalah populasi sel yang sangat heterogen, yaitu dengan sel yang sangat berbeda.

Heterogenitas ini tidak hanya didasarkan pada pembelahan asimetrisnya, tetapi juga pada ekspresi berbagai protein dan faktor transkripsi, pada organisasinya, dll.

Molekul penanda sel satelit

Sel satelit otot dapat dibedakan secara molekuler dari sel lain berkat ekspresi bersamaan dari penanda molekuler yang berbeda, di antaranya faktor transkripsi famili Pax menonjol.

Yang termasuk dalam famili ini adalah faktor transkripsi Pax7, yang tampaknya penting untuk pemeliharaan status sel satelit yang “tidak terdiferensiasi”, serta kapasitasnya untuk memperbarui diri.

Sel-sel ini juga mengekspresikan faktor Pax3, yang sangat penting selama langkah awal pembentukan otot dan terlibat dalam regulasi transkripsi penanda lain yang dikenal sebagai reseptor tirosin kinase c-Met.

Selain faktor Pax, sel satelit diketahui berekspresi bersama (berekspresi pada waktu yang sama):

– Faktor regulasi myogenesis (pembentukan otot) yang dikenal sebagai Myf5

– Faktor transkripsi Barx2, pengatur pertumbuhan otot, pemeliharaan dan regenerasi

– Protein M-cadherin, protein adhesi sel

– Reseptor pengikat permukaan Integrin-7

– Protein kelompok diferensiasi 34, CD34

– Proteoglikan syndecane-3 dan syndecane-4

– Reseptor kemokin CXCR4

– Protein pembentuk caveolae, caveolin-1

– Reseptor kalsitonin

– Protein adhesi vaskular 1, VCAM-1

– Molekul adhesi sel saraf 1, NCAM-1

– Protein selubung nukleus Laminin A, Laminin C dan Emerin

Fungsi sel satelit

Karakteristik regeneratif jaringan otot terutama disebabkan oleh aksi sel satelit, yang berfungsi sebagai “reservoir” sel prekursor, yang bertanggung jawab untuk pertumbuhan pascakelahiran dan regenerasi otot setelah cedera, latihan fisik, atau akibat penyakit. .

Gambar oleh LillyCantabile di www.pixabay.com

Ketika sel-sel ini berkembang biak, mereka biasanya melakukannya dengan cara yang asimetris, karena sebagian dari keturunannya bergabung dengan serat otot yang sedang tumbuh dan yang lainnya bertugas menjaga populasi sel satelit regeneratif.

Mereka adalah sel yang sangat melimpah selama pertumbuhan otot, tetapi jumlahnya berkurang seiring bertambahnya usia.

Regenerasi otot setelah cedera: perilaku seperti sel “induk”

Sejumlah laporan eksperimental menunjukkan bahwa sel-sel satelit diaktifkan (keluar dari keadaan diam normalnya) ketika otot rangka mengalami kerusakan atau setelah latihan fisik yang berat.

“Aktivasi” ini terjadi melalui jalur pensinyalan yang berbeda dan, sekali aktif, sel-sel ini berkembang biak dan dapat melakukan dua hal: (1) bergabung satu sama lain untuk membentuk “myotubes” yang matang untuk membentuk myofiber atau (2) menyatu dengan segmen yang rusak yang ada. serat otot (menggunakannya sebagai “perancah” atau “gips”).

Untuk alasan ini, sel-sel ini juga dianggap sebagai semacam “sel induk” otot, karena mereka mampu membentuk sel otot baru dan meregenerasi populasi sel satelit di otot yang mengalami peristiwa tak terduga.

Keseimbangan antara ketenangan dan aktivasi sel satelit

Bagi banyak penulis, regenerasi otot yang dimediasi oleh sel satelit terdiri dari serangkaian “langkah” yang sangat mirip dengan fase perkembangan otot embrionik.

– Awalnya, sel satelit harus “keluar” dari keadaan diam atau tidak aktif dan menjadi aktif, sehingga mereka dapat mulai membelah.

– Proses pembelahan, seperti yang dibahas di atas, adalah asimetris, yang diperlukan beberapa sel untuk berkomitmen pada pembentukan sel otot baru dan yang lain untuk mempertahankan jumlah sel diam yang “konstan”.

– Jadi, mioblas, yaitu sel yang diproduksi oleh sel satelit untuk meregenerasi otot, menyatu dan membentuk “miotube”. Myotubes dapat, pada gilirannya, menyatu satu sama lain atau dengan serat yang sudah ada sebelumnya untuk memperbaikinya, yang nantinya akan tumbuh dan matang.

Keheningan sel satelit harus dipertahankan selama kehidupan serat otot, karena ini harus diaktifkan hanya ketika sinyal yang sesuai menunjukkan demikian.

Beberapa hasil eksperimen menunjukkan bahwa, dibandingkan dengan sel aktif, sel satelit diam mengekspresikan 500 lebih banyak gen, produk yang pasti terlibat dalam ketenangan.

Referensi

  1. Almeida, CF, Fernandes, SA, Ribeiro Junior, AF, Keith Okamoto, O., & Vainzof, M. (2016). Sel satelit otot: menjelajahi biologi dasar untuk mengaturnya. Sel induk internasional, 2016.
  2. Hawke, TJ, & Garry, DJ (2001). Sel satelit miogenik: fisiologi hingga biologi molekuler. Jurnal fisiologi terapan, 91 (2), 534-551.
  3. Johnson, KE (1991). Histologi dan biologi sel.
  4. Kuehnel, W. (2003). Atlas Warna Sitologi, Histologi dan Anatomi Mikroskopik. Georg Thiem Verlag.
  5. Morgan, JE, & Partridge, TA (2003). Sel satelit otot. Jurnal internasional biokimia & biologi sel, 35 (8), 1151-1156.
  6. Relaix, F., & Zammit, PS (2012). Sel satelit sangat penting untuk regenerasi otot rangka: sel di tepi kembali ke tengah panggung. Pembangunan, 139 (16), 2845-2856.
  7. Wang, YX, & Rudnicki, MA (2012). Sel satelit, mesin perbaikan otot. Tinjauan Alam Biologi sel molekuler, 13 (2), 127-133.
  8. Yin, H., Harga, F., & Rudnicki, MA (2013). Sel satelit dan ceruk sel induk otot. Ulasan fisiologis, 93 (1), 23-67.