Spierstamcel-eiwit herstelt spieren bij veroudering
Spieren verliezen met het ouder worden steeds meer hun vermogen om zichzelf te herstellen. Een nieuw onderzoek identificeert een eiwit dat die herstelcapaciteit aanstuurt en dat bij veroudering tekortschiet.
Skeletspierherstel is afhankelijk van spierstamcellen (satelietcellen): gespecialiseerde cellen die na een beschadiging of inspanning uitgroeien tot nieuwe spiervezels. Bij verouderende spieren verloopt dit proces minder efficiënt. Onderzoekers publiceerden in eLife een gedetailleerde tijdskaart van de eiwitveranderingen tijdens spierdifferentiatie en ontdekten een nieuwe sleutelspeler.
Met behulp van massa-spectrometrie volgden de onderzoekers meer dan 6.000 eiwitten in de tijd, gedurende het uitrijpen van spierstamcellen tot volgroeide spiercellen. Daaruit sprong één eiwit eruit: leiomodine 1 (LMOD1). Dit eiwit neemt toe tijdens de vroege fase van spierdifferentiatie en is aanwezig in spierstamcellen in levende muisspierweefsel.
LMOD1 stuurt het begin van spierbuisvorming
Als de aanmaak van LMOD1 werd geblokkeerd, verliep de vorming van spierbuizen (myotubes), de voorlopers van spiervezels, sterk verstoord. Omgekeerd versnelde een verhoogde hoeveelheid LMOD1 de initiatie van spierbuisvorming. LMOD1 is een zogenaamde actine-nucleator: een eiwit dat helpt bij het bouwen van actinedraden, de structuurelementen van het spiercytoskelet.
De onderzoekers ontdekten ook een directe wisselwerking tussen LMOD1 en het enzym SIRT1. SIRT1 is een bekend regulator van stofwisseling en veroudering, en beïnvloedt onder meer de activiteit van genen die betrokken zijn bij spierdifferentiatie. LMOD1 stuurt de locatie van SIRT1 in de cel en de genactiviteit die SIRT1 aanstuurt. Als SIRT1 geremd werd, werden de effecten van een LMOD1-tekort deels gecorrigeerd. Dit wijst op een functionele koppeling tussen de twee eiwitten.
Relevantie voor spierverlies op leeftijd
Spierverlies bij veroudering (sarcopenie) is een van de belangrijkste factoren die de zelfstandigheid en gezondheid van ouderen bepalen. De studie geeft aanleiding om LMOD1 te onderzoeken als mogelijk aanknopingspunt voor therapieën die spierherstel verbeteren. Of LMOD1-niveaus daadwerkelijk dalen bij verouderende menselijke spieren, en of dat bijdraagt aan sarcopenie, moet nog aangetoond worden. De huidige bevindingen zijn gebaseerd op muismodellen en celkweekexperimenten.
Wil je zelf meer onderzoek doen?
Zoek bijvoorbeeld op:
- spierstamcel differentiatie sarcopenie
- actine-nucleatie myogenese
- SIRT1 spierherstel veroudering