Músculs i desenvolupament embrionari

Músculs en els diferents estadis de la vida

• Els músculs i els seus annexos deriven del mesoderm.

Mesoderm

• El mesoderm paraxial forma somites que donen lloc a dermàtom, miòtom i escleròtom.
• El mesoderm intermedi genera la musculatura llisa dels conductes urogenitals.
• El mesoderm lateral es diferencia en mesoderm branquial, somàtic i esplàcnic.

Destinació dels miòtoms derivats del mesoderm paraxial

• Els miòtoms precordals originen la musculatura ocular.
• Els miòtoms paracordals, específicament els occipitals, formen els músculs de la llengua.
• Dels miòtoms espinals sorgeixen els músculs del raquis (epaxial) i els flexors del raquis anteriors (hipoaxial).
• El dermàtom dona lloc als músculs cutanis i la dermis.

Diferenciació del mesoderm lateral

• Mesoderm branquial: Músculs mastegadors, de la cara, del paladar, faringe, laringe, esternoclidomastoideu i trapezi.
• Mesoderm somàtic o parietal: Músculs de les extremitats (ventral-flexor, dorsal-extensor), diafragma toràcic, i esfínters anal i urogenital.
• Mesoderm esplàcnic o visceral: Forma part de l'aparell digestiu, respiratori, el cor, vasos sanguinis, bufeta i uretra.

Desenvolupament del sistema muscular

• El sistema muscular es desenvolupa a partir de: miòtoms preòtics, mesoderm branquial, miòtoms occipitals, cervicals, toràcics, lumbars i sacrococcígeos.

Miogènesi

• És el procés de determinació i formació del teixit muscular.
• Inclou la determinació, diferenciació i maduració de les fibres musculars
• El procés comença amb precursor mesodèrmics que es diferencien en mioblasts embrionaris i fetals.
• Durant la maduració, es formen fibres musculars amb especialització metabòlica i contràctil, unitats motrius i plasticitat.
• Està regulada per la migració, proliferació i fusió dels mioblasts, així com per la diferenciació cel·lular.
• La miogènesi comença amb la inducció de cèl·lules del dermàtom (somita dorsal) que es diferencien en mioblasts epiaxials i hipoaxials, depenent de senyals d'estímul específics.
• Els mioblastes epiaxials es diferencien en mioblastes→ Wnt1→ gen Myf5 (Pax 3) i hipoaxials→ Wnt7a, BMP4 i Noggin→ MyoD (Pax 3).

Etapes de la miogènesi

• Proliferació i migració dels mioblasts.
• Agregació de mioblasts i diferenciació a miòcits, amb canvis en l'expressió proteica i activació del cicle miogènic (MAPK p38).
• Determinació del tipus de miòcit (tipus I o II), marcant la maduració.

Fusió i Miofibrilogènesi

• Els mioblasts es fusionen per formar miotubs, i aquests es desenvolupen mitjançant la miofibrilogènesi en fibres musculars.
• La miofibrilogènesi implica la síntesi, agregació i ensamblatge de proteïnes com la miosina, actina i filaments intermedis.
• Els factors reguladors de la miogènesi inclouen molècules MEC, factors de creixement, innervació i hormones anabòliques.

Annexos musculars

• Comprèn les fascies, envans i burses sinovials, que proporcionen suport estructural i permeten el moviment suau dels músculs.

Vascularització

• Els músculs estan vascularitzats per venes, artèries (perimisi/fibres musculars) i una densa xarxa de capil·lars(2000 cap/mm²).

Cèl·lules satèl·lit

• Són clau en la regeneració muscular, localitzades entre la làmina externa i la membrana plasmàtica de la fibra muscular.
• S'activen davant del dany muscular, proliferen i es diferencien per formar noves fibres o reparar les existents
• Les fibres musculars danyades alliberen senyals que activen les cèl·lules satèl·lit latents, que es repliquen, formant una nova cèl·lula latent i una que prolifera.

Creixement i reparació muscular

• El creixement està condicionat a l'estimulació i energia suficient (dieta).
• El metabolisme muscular durant l'exercici inclou la utilització de glucosa, lípids i proteïnes.
• Es beneficia de la nutrició adequada, incloent carbohidrats i proteïnes, per afavorir la reparació i regeneració.
• Les hormones, com l'adrenalina i la testosterona, juguen un paper important en el creixement i la força muscular.

Tipus de teixits i capacitat de reparació

• El teixit esquelètic té capacitat limitada de regeneració (cèl·lules satèl·lit i miogèniques de la molla òssia), el cardíac no té capacitat i el llis sí té capacitat de mitosis.

Lesió Muscular

• Sol ocórrer per contracció concèntrica/excèntrica.
• Provoca trencament de sarcòmers inflamacions i mialgies.
• El trencament és un estímul per al creixement del múscul
• La lesió desencadena una resposta immunitària que augmenta el flux sanguini.
• El catabolisme (nutrició per al creixement) i la ingesta d'aliments que afavoreixen a la reparació i la regeneració (HC i proteïnes).

Degeneració muscular

• Comença amb el dany als sarcotúbuls per l'entrada d'aigua (H2O).
• Hi ha sortida del contingut citoplasmàtic
• Hi ha una reacció inflamatòria
• Es produeix la hidratació del sarcoplasma.
• Posteriorment balonització del sarcotubular i mitocondries.

Ruptura i digestió muscular

• En aquest punt hi ha ruptura del sarcotubular i mitocondries. Lliberant Calci (Ca2+).
• Amb aquest calci, hi ha digestió de les proteïnes contràctils, propiciant l'entrada de cèl·lules inflamatòries que netegen les restes proteiques.

Factors per una bona regeneració:

• Preservació de la làmina basal.
• Preservació de la irrigació sanguínia.
• Preservació de la citoarquitectura
• Àrea de lesió
• Tipus de lesió

Lesió Muscular i Temporització

• 24-48 h: Reacció inflamatòria alta, balonització de mitocondries i sistema sarcotubular, cèl·lules satèl·lit activades i proliferació de mioblasts, activitat de fibroblastes ++ (Col I i II).
• Dia 3: Reacció inflamatòria disminueix, augmenten mioblasts i miotubs, i l'activitat dels fibroblastes es intensifica +++ (Col I i II).
• Dia 4: Reacció inflamatòria baixa, augmenten mioblasts, miotubs +++ (miofilaments) i col·lagen I i II +++.
• Dia 5: Augmenten miotubs +++ (sarcòmers) i col·lagen I i II +++.
• Dia 6-7: Presència de miòcits joves amb ensamblatge i col·lagen I i II ++.
• Dia 10: Predomini de miòcits madurs (diàmetre, etc) i col·lagen I i II +.

Conseqüències sinàptiques de la lesió muscular (24-48 h):

• Retracció sinàptica (lesió propera).
• Cons de creixement (sprouts) per intentar restablir la connexió.
• Día 3: 80% fibres lesionades tenen sinapsis amb sprouts Combinacions possibles: normal, retracció + sprouts,retracció + sprints
• Día 5: si hi ha hagut lesió en l'àrea sinàptica: sinaptogènesi

Exploració del desenvolupament muscular des del mesoderm fins a la formació de músculs específics. S'examina la contribució del mesoderm paraxial, intermedi i lateral a la musculatura en diferents etapes de la vida. Inclou la destinació dels miòtoms i la diferenciació del mesoderm lateral.