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Hyaluronsäure weckt Stammzellen, um beschädigte Muskeln zu reparieren

Hyaluronsäure weckt Stammzellen, um beschädigte Muskeln zu reparieren
  • Die natürliche Verbindung Hyaluronsäure – ein häufiger Inhaltsstoff in Kosmetika und Hautpflege – kann auch die Muskelreparatur verbessern. 

  • Es wurde festgestellt, dass Hyaluronsäure die Zusammenarbeit von Stammzellen mit Immunzellen koordiniert, um den Muskelreparaturprozess abzuschließen und die effiziente Entfernung abgestorbenen Gewebes sicherzustellen, bevor neue Muskelfasern gebildet werden können.

  • Die Forscher identifizierten Hyaluronsäure als den Hauptbestandteil dieses inneren Weckers, der den Muskelstammzellen sagt, wann sie aufwachen sollen.

Dieser Artikel wurde auf ScienceDaily.com veröffentlicht:

Eine neue Studie wurde in der Zeitschrift veröffentlicht Wissenschaft enthüllt eine einzigartige Form der Zellkommunikation, die die Muskelreparatur steuert. In geschädigten Muskeln müssen Stammzellen mit Immunzellen zusammenarbeiten, um den Reparaturprozess abzuschließen. Wie diese Zellen jedoch koordinieren, um die effiziente Entfernung abgestorbenen Gewebes vor der Bildung neuer Muskelfasern sicherzustellen, ist bisher unbekannt.

Die Wissenschaftler haben nun gezeigt, dass ein natürlicher Stoff namens Hyaluronsäure, der in Kosmetika und Injektionen gegen Arthrose verwendet wird, das Schlüsselmolekül ist, das dieses grundlegende Zusammenspiel steuert.

„Wenn Muskeln geschädigt werden, ist es wichtig, dass Immunzellen schnell in das Gewebe eindringen und den Schaden beseitigen, bevor Stammzellen mit der Reparatur beginnen“, sagte Dr. Jeffrey Dilworth, leitender Wissenschaftler am Ottawa Hospital und Professor an der University of Ottawa und leitender Autor über das Studium.

„Unsere Studie zeigt, dass Muskelstammzellen darauf vorbereitet sind, sofort mit der Reparatur zu beginnen, aber die Immunzellen halten die Stammzellen in einem Ruhezustand, während sie die Aufräumarbeiten abschließen. Nach etwa 40 Stunden, wenn die Aufräumarbeiten abgeschlossen sind, ertönt ein interner Alarm geht in den Muskelstammzellen los, die es ihnen ermöglichen, aufzuwachen und mit der Reparatur zu beginnen.“

Dr. Dilworth und sein Team identifizierten Hyaluronsäure als den Hauptbestandteil dieses inneren Weckers, der den Muskelstammzellen sagt, wann sie aufwachen sollen. Wenn eine Muskelschädigung auftritt, beginnen Stammzellen mit der Produktion und beschichten sich mit Hyaluronsäure. Sobald die Beschichtung dick genug ist, blockiert sie das Schlafsignal der Immunzellen und sorgt dafür, dass die Muskelstammzellen aufwachen.

Anhand von Maus- und menschlichem Gewebe entdeckten Dr. Dilworth und sein Team außerdem, wie Muskelstammzellen mithilfe epigenetischer Markierungen auf dem Has2-Gen die Produktion von Hyaluronsäure steuern.

„Interessanterweise ist das Altern mit chronischen Entzündungen, Muskelschwäche und einer verminderten Fähigkeit der Muskelstammzellen, aufzuwachen und Schäden zu reparieren, verbunden“, sagte Hauptautor Dr. Kiran Nakka, ein wissenschaftlicher Mitarbeiter von Dr. Dilworth, der diese Forschung im Rahmen von durchgeführt hat sein Postdoktorandenstudium. „Wenn wir einen Weg finden könnten, die Hyaluronsäureproduktion in den Muskelstammzellen älterer Menschen zu steigern, könnte das bei der Muskelreparatur helfen.“

Die Autoren stellen fest, dass die regenerative Wirkung von Hyaluronsäure offenbar davon abhängt, dass sie von den Muskelstammzellen produziert wird. Das Team untersucht derzeit, ob Medikamente, die die Epigenetik von Muskelstammzellen verändern, eingesetzt werden könnten, um deren Hyaluronsäureproduktion zu steigern.

Quelle der Geschichte:

Materialien zur Verfügung gestellt von Das Ottawa-Krankenhaus. Hinweis: Der Inhalt kann hinsichtlich Stil und Länge bearbeitet werden.


Zeitschriftenreferenz:

  1. Kiran Nakka, Sarah Hachmer, Zeinab Mokhtari, Radmila Kovac, Hina Bandukwala, Clara Bernard, Yuefeng Li, Guojia Xie, Chengyu Liu, Magid Fallahi, Lynn A. Megeney, Julien Gondin, Bénédicte Chazaud, Marjorie Brand, Xiaohui Zha, Kai Ge, F. Jeffrey Dilworth. Die durch JMJD3 aktivierte Hyaluronansynthese treibt die Muskelregeneration in einer entzündlichen Umgebung voran. Wissenschaft, 2022; 377 (6606): 666 DOI: 10.1126/science.abm9735


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