La régénération musculaire par les cellules satellites musculaires

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Nous avons déjà évoqué certains mécanismes physiologiques qui permettent l’augmentation de la masse musculaire, et notamment, l’hypertrophie sarcomérique, l’hypertrophie sarcoplasmique et l’hyperplasie musculaire.

Dans cet article nous allons aborder un autre mécanisme qui intervient lors des blessures musculaires principalement.

La différenciation des cellules souches, qu’on appelle aussi cellules satellites musculaires, est un mécanisme de régénération musculaire assez mal connu car il n’existe que peu d’études la dessus comparés à toute la littérature scientifique sur les autres mécanismes de l’adaptation musculaire.

Les cellules souches musculaires sont mobilisées lors d’un effort physique très intense de type gain de masse musculaire ou séances à dominante excentrique ou isométrique qui produisent des micro-blessures. Mais l’état physiologique dans lequel la différenciation des cellules satellites se manifeste le plus est la blessure ou la lésion musculaire qui engendre une impotence ou un handicap fonctionnel.

Il existe deux types de cellules souches musculaires qui ont été identifiées jusqu’à maintenant:

1- Cellules souches embryonnaires:
Provenant des résidus de cellules embryonnaires. Ces cellules ont un très fort potentiel de régénération. Elles proviennent de la spécialisation des premières cellules embryonnaires lors du développement du fœtus. Ces cellules souches embryonnaires sont identifiées comme le premier type de cellules satellites musculaires.

2- Cellules souches adultes:
Ces cellules proviennent de la moelle osseuse. Elles ne sont pas d’origine embryonnaire et peuvent migrer vers n’importe quel tissu afin de le régénérer s’il est blessé ou atteint d’une destruction pathologique de ses cellules. La migration se fait à partir de la moelle osseuse mais dans certains cas où un grand nombre de cellules souches est requis les cellules souches musculaires adultes et celles d’autres tissus peuvent migrer afin de combler le déficit.

Une cellule souche, qu’elle soit embryonnaire ou adulte, a certaines caractéristiques qui lui permettent une certaine liberté de mouvement. Elle ont les mêmes caractéristiques que les cellules du système immunitaire puisqu’elles peuvent traverser les membranes cellulaires de la même manière qu’un lymphocyte.

La différenciation des cellules souches musculaires est régulée par les gènes MyoD et Myf5 qui sous l’action du stimulus musculaire vont être exprimés et permettront de donner suite à une avalanche de réactions permettant la différenciation des cellules souches en myoblastes. Ces dernières donneront naissance, soit à de nouvelles cellules musculaires, soit elles fusionneront avec d’autres cellules musculaires atteintes de dommages plus ou moins graves.

Les cellules satellites (souches) qui se trouvent autours du muscle peuvent très bien assurer à elles seules le processus de régénération après une séance d’entraînement intense. Elles seront par la suite remplacées par des cellules souches provenant de la moelle osseuse.
Sinon, s’il s’agit de plus que des micro-lésions (blessure impliquant un handicap fonctionnel), les cellules souches de la moelle osseuse seront mobilisées massivement et dans les cas extrêmes les cellules souches d’autres tissus également.

Il parait donc très important de rappeler le rôle déterminant du stimulus musculaire dans l’expression des gènes régulant la différenciation des cellules souches. Le déclenchement de cette différenciation se fait suite à la stimulation rapide et très intense du système sympathico-adrénergique qui va déterminer l’intensité de réponse de la synthèse des inhibiteurs de la myostatine. Cette dernière bloque la différenciation ce qui rend son inhibition importante pour lancer le processus de différenciation. Le maintient et le prolongement de cette différenciation est déterminé indirectement par le système parasympathico-sérotoninergique qui régule globalement la régénération musculaire.

Aussi bizarre que cela puisse paraître cette régulation semble être d’origine mécanique. En effet, les taux différenciation des cellules souches musculaires sont fortement et positivement corrélés aux marqueurs de la destruction du matériel génétique. L’intensité mécanique de l’entraînement musculaire détruit une partie du matériel contractile et surtout du matériel génétique. La différenciation des cellules souches semble résulter d’un mécanisme de protection du matériel génétique (hypothèse nécessitant plus d’études pour être confirmée) Ce qui veut dire en gros que plus l’entraînement sera intense, plus le matériel génétique sera détruit, plus les gènes MyoD et Myf5 seront exprimés, plus les cellules souches (musculaires et/ou osseuses) seront différenciées, mieux sera la réparation musculaire.

CONCLUSION:
La différenciation des cellules souches est un domaine qui nécessite d’être encore mieux exploré. Les données disponibles à ce sujet sont prouvées par des études publiées mais j’estime qu’il faudra plus que quelques dizaines d’études pour confirmer définitivement ces informations en reproduisant déjà les études existantes à ce sujet.

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