Desenvolupament Muscular: Embriologia

Músculs en els diferents estadis de la vida

• Els músculs i els seus annexos deriven del mesoderm.
• El mesoderm es divideix en paraxial, intermig, i lateral (somàtic i esplàcnic).
• El mesoderm paraxial es diferencia en somites, que donen lloc a dermatoma, miotoma i esclerotoma.

Destinació dels diferents components del mesoderm paraxial

• Els miòtoms precordals donen lloc a la musculatura ocular.
• Els miòtoms paracordals occipitals esdevenen els músculs de la llengua.
• Els miòtoms paraxials espinals es diferencien en epiaxials per formar els músculs del raquis, i en hipoaxials per crear els flexors del raquis anteriors, els músculs del coll, tòrax, abdomen i diafragma.
• El dermàtom origina els músculs cutanis i la dermis.
• El mesoderm intermig contribueix a la musculatura llisa dels conductes urogenitals.
• El mesoderm lateral es diferencia en mesoderm branquial, somàtic i esplàcnic.
• El mesoderm branquial crea els músculs mastegadors, de la cara, del paladar, de la faringe, de la laringe, l'esternoclidomastoidal i el trapezi.
• El mesoderm somàtic o parietal forma els músculs de les extremitats (ventrals-flexors, dorsals-extensors), del diafragma toràcic, i els esfínters anal i urogenital.
• El mesoderm esplàcnic o visceral genera l'aparell digestiu, l'aparell respiratori, el cor, els vasos, la bufeta i la uretra.

Miogènesi

• La miogènesi és el procés de determinació i formació del teixit muscular.
• Inicia amb progenitors mesodèrmics.
• Aquests progenitors es diferencien en mioblasts sota la influència de factors com MyoD i Myf-5.
• Els mioblasts es fusionen per formar miotubs primerenques.
• Els miotubs primerenques maduren a miotubs madurs gràcies a factors de creixement i miogenina.
• Finalment, aquests miotubs madurs formen fibres musculars a través d'especialització metabòlica i contràctil, formant les unitats motrius i adquirint plasticitat.

Etapes clau en la miogènesi embrionària

• Inducció de les cèl·lules del dermàtom (somita dorsal).
• Formació de mioblasts epiaxials i hipoaxials mitjançant senyals d'estímul específics.
• Epiaxials es transformen en gen Myf5 (Pax 3) amb la influència de Wnt1.
• Hipoaxials es transformen en MyoD (Pax 3) amb la influència de Wnt7a, BMP4 i Noggin.
• Proliferació i migració dels mioblasts.
• Agregació dels mioblasts i diferenciació en miòcits (Q0 - Satèl·lit Pax7).
• Canvis en l'expressió proteica, activant el cicle miogènic a través de MAPK p38.
• Determinació del tipus de miòcit (II o I), procés de maduració.

Factors que regulen les etapes de la miogènesi

• Molècules de la matriu extracel·lular (MEC), factors de creixement (FGF, IL-GF, PDGF, TGF-beta), MGF, innervació i hormones anabòliques influeixen en la migració, proliferació, fusió i diferenciació.
• En la migració, la laminina i la N-Cadherina juguen un paper important.
• En la proliferació, la laminina hi contribueix significativament.
• A la fusió, el col·lagen VI/V i l'A-CAM són necessaris.
• A la diferenciació, la laminina, la fibronectina, el Vesican i el Sindecan són essencials.
• L'FGF i l'IL-GF afavoreixen la proliferació, mentre que el TGF-beta la inhibeix.
• L'IL-GF i el PDGF promouen la diferenciació, contrastant amb l'efecte inhibidor del TGF-beta.

Conceptes de reparació i regeneració muscular

• La reparació implica la formació fibrosa del múscul.
• Regeneració muscular implica realment la recuperació del teixit muscular.

Cèl·lules satèl·lit

• Les cèl·lules satèl·lit resideixen entre la làmina externa i la membrana plasmàtica de la fibra muscular i tenen un paper crucial en la reparació muscular.
• Quan les fibres musculars pateixen danys, les cèl·lules satèl·lit quiescents s'activen, es repliquen i es diferencien per formar noves fibres o reparar les existents.

Creixement muscular

• El creixement muscular requereix que el múscul sigui estimulat i que hi hagi una aportació adequada d'energia a través de la dieta.
• Tenir molts nuclis dins la fibra muscular augmenta la capacitat de reparació i hipertròfia mitjançant la síntesi de proteïnes.

Procés de lesió muscular

• Una lesió muscular deguda a contraccions concèntriques o excèntriques pot causar trencament de sarcòmers i membranes, conduint a inflamació i mialgia.
• Aquest trencament actua com a estímul per al creixement del múscul.
• Resposta immunitària augmenta el flux sanguini, causant tumefacció i aportant oxigen i nutrients, alhora que elimina els productes de rebuig.

Lesió muscular i factors de bona regeneració

• Preservació de la làmina basal, irrigació i citoarquitectura, mida de l'àrea de la lesió i el tipus de lesió.
• Factors com aquests i exercici i dieta amb carbohidrats i proteïnes són elements crítics per obtenir una bona recuperació muscular.
• Factors com hormones i el sistema inmunitari així com cèl·lules satèl·lit contribueixen.