Regeneration der Skelettmuskulatur

Regenerationsfähigkeit der Skelettmuskulatur

Der Mensch hat drei Arten von Muskeln.

Herzmuskel

Die Kontraktion des Herzmuskels drückt das Blut in den gesamten Körper.

Glatter Muskel

Dabei handelt es sich um den Muskel, der innere Organe wie Gefäßwände und Wände der Atemwege bildet.

Skelettmuskel

Dies ist der Muskel, der die Knochen miteinander verbindet und den Körper bewegt. Es ist ein willkürlicher Muskel, den der Mensch bewusst bewegen kann.

Die Skelettmuskulatur gilt als Gewebe mit hoher Regenerationsfähigkeit, jedoch geht diese Fähigkeit mit zunehmendem Alter verloren.
Symptome, die durch eine Verschlechterung der Muskelkraft, Muskelmasse und Nervenaktivität verursacht werden, werden als Sarkopenie bezeichnet. In einer überalterten Gesellschaft wird viel Wert auf Gegenmaßnahmen gegen die Sarkopenie gelegt, um den Menschen ein gesundes Leben zu ermöglichen. Das Fachgebiet der Muskelregeneration ist die Grundlage solcher Gegenmaßnahmen und erfährt daher große Aufmerksamkeit.
Darüber hinaus gibt es aufgrund der hohen Regenerationsfähigkeit der Skelettmuskulatur Erwartungen bezüglich des Einsatzes in der regenerativen Medizin.

Mechanismus der Regeneration der Skelettmuskulatur

Skelettmuskel-Stammzellen, die als Mantelzellen bezeichnet werden, sind verantwortlich für die Regenerationsfähigkeit der Skelettmuskulatur.
Mantelzellen weisen den Transkriptionsfaktor Pax7 auf. Wenn diese Zellen z. B. durch Muskelverletzungen stimuliert werden, aktivieren und manifestieren sie den myogenen Differenzierungsregulationsfaktor MyoD. Aktivierte Mantelzellen vermehren sich wiederholt, um die Muskelzellen zu versorgen, die zur Reparatur der Verletzung benötigt werden. Danach werden die Mantelzellen durch den Verlust des Pax7 und das Erscheinen des myogenen differenzierungsbestimmenden Faktors Myogenin zu Muskelzellen und lagern sich an vorhandene Muskelzellen an.

Beispiel für die Betrachtung der 3D-Struktur der Muskelfaser

Im folgenden Beispiel wird das kompakte Fluoreszenzmikroskop BZ-X800 von KEYENCE verwendet, um Muskelfasern in 3D darzustellen.
Das Erscheinen von Pax7 wird erfasst und zeigt die Situation, die die Regeneration von Muskelzellen auslöst.