Abstract
Die Stammzellen der Muskulatur, die sog. Satellitenzellen, liegen mitotisch inaktiv unter der Basalmembran des Muskelgewebes und spielen eine wichtige Rolle bei der Skelettmuskeladaptation, z.B. bei der Muskelhypertrophie und –hyperplasie. Sie können durch mannigfaltige Reize aktiviert werden, beginnen zu proliferieren, um anschließend zu Myotuben zu differenzieren. Laktat (La) verzögert diesen Prozess der Proliferation und Differenzierung. Welche Mechanismen dabei zugrunde liegen, ist jedoch weitestgehend ungeklärt.
Die p38-MAPK ist ein zentrales Signalmolekül. In Muskelstammzellen hat es einen pro-myogenen Effekt, indem es die Pax7-Expression über epigenetische Modifikation am Histon 3 vermindert, muskelspezifische Transkriptionsfaktoren stimuliert, und die Genexpression entsprechender Proteine initiiert. In der späten Differenzierung muss die p38-MAPK hingegen supprimiert werden, damit die Zellen aggregieren und fusionieren können.
Um zu untersuchen, welche Rolle die p38-MAPK bei der Vermittlung der Laktateffekte spielt, wurden C2C12 Myoblasten über verschiedene Zeiträume mit La in relevanten Konzentrationen inkubiert und die Aktivierung zentraler Moleküle im p38-Signalweg (MKK3/6, p38, CREB) und bestimmter epigenetischer Histonmodifikationen (Trimethylierung an H3K4 und H3K27) analysiert. Die Zellen wurden sowohl immuncytochemisch gefärbt, als auch lysiert und mittels Western Blot untersucht. Anschließend erfolgte die Wiederholung der Versuche mit dem spezifischen p38-Inhibitor SB203580.
Die Ergebnisse zeigen, dass La die akute Aktivierung der p38-MAPK vermindert. Die La-vermittelten Effekte auf die späte Differenzierung können durch den p38-Inhibitor aufgehoben werden. Es kommt zusätzlich zu einem veränderten Muster der Histontrimethylierungen am Histon 3, welches die Ergebnisse aus der Analyse des p38-Signalwegs unterstützt.
Zusammenfassend kann aus den Versuchen geschlossen werden, dass p38 ein wichtiger Regulator ist, auf den die La-vermittelten Effekte bezüglich der C2C12 Proliferation und Differenzierung zurückzuführen sind. Hierbei sind wahrscheinlich epigenetische Modifikationen am Histon 3 von Bedeutung.
Die p38-MAPK ist ein zentrales Signalmolekül. In Muskelstammzellen hat es einen pro-myogenen Effekt, indem es die Pax7-Expression über epigenetische Modifikation am Histon 3 vermindert, muskelspezifische Transkriptionsfaktoren stimuliert, und die Genexpression entsprechender Proteine initiiert. In der späten Differenzierung muss die p38-MAPK hingegen supprimiert werden, damit die Zellen aggregieren und fusionieren können.
Um zu untersuchen, welche Rolle die p38-MAPK bei der Vermittlung der Laktateffekte spielt, wurden C2C12 Myoblasten über verschiedene Zeiträume mit La in relevanten Konzentrationen inkubiert und die Aktivierung zentraler Moleküle im p38-Signalweg (MKK3/6, p38, CREB) und bestimmter epigenetischer Histonmodifikationen (Trimethylierung an H3K4 und H3K27) analysiert. Die Zellen wurden sowohl immuncytochemisch gefärbt, als auch lysiert und mittels Western Blot untersucht. Anschließend erfolgte die Wiederholung der Versuche mit dem spezifischen p38-Inhibitor SB203580.
Die Ergebnisse zeigen, dass La die akute Aktivierung der p38-MAPK vermindert. Die La-vermittelten Effekte auf die späte Differenzierung können durch den p38-Inhibitor aufgehoben werden. Es kommt zusätzlich zu einem veränderten Muster der Histontrimethylierungen am Histon 3, welches die Ergebnisse aus der Analyse des p38-Signalwegs unterstützt.
Zusammenfassend kann aus den Versuchen geschlossen werden, dass p38 ein wichtiger Regulator ist, auf den die La-vermittelten Effekte bezüglich der C2C12 Proliferation und Differenzierung zurückzuführen sind. Hierbei sind wahrscheinlich epigenetische Modifikationen am Histon 3 von Bedeutung.
| Original language | German |
|---|---|
| Title of host publication | Deutsche Zeitschrift für Sportmedizin |
| Publication date | 2013 |
| Publication status | Published - 2013 |
| Event | Deutscher Sportärztekongress - Frankfurt am Main, Germany Duration: 11.09.2015 → 12.09.2015 Conference number: 46 |