Starzenie się organizmu wiąże się z postępującym spadkiem masy i funkcji mięśni szkieletowych. Proces ten – określany jako sarkopenia – istotnie obniża jakość życia osób starszych i zwiększa ryzyko hospitalizacji, urazów, upadków oraz powikłań, które mogą gwałtownie pogarszać stan zdrowia. Kluczowe staje się więc zrozumienie mechanizmów regulujących regenerację mięśni i opracowanie strategii terapeutycznych pozwalających zachować ich sprawność wraz z wiekiem.
Jak podkreśla Alessandra Sacco, PhD, dziekan Sanford Burnham Prebys Medical Discovery Institute Graduate School of Biomedical Sciences oraz profesor w Center for Cardiovascular and Muscular Diseases, zanik masy mięśniowej i funkcji skurczowej koreluje z krótszym przeżyciem u pacjentów. Nowe badanie jej zespołu, opublikowane 5 grudnia 2025 r. w Communications Biology, rzuca światło na istotny element mikrośrodowiska mięśniowego – białko tenascin-C (TnC), które pełni kluczową rolę w utrzymaniu populacji funkcjonalnych komórek macierzystych mięśni i wspiera procesy regeneracyjne. Autorzy pokazali również, że wraz z wiekiem poziom TnC obniża się, co przekłada się na mniejszą liczbę komórek macierzystych oraz ograniczoną zdolność do naprawy uszkodzeń.
Tenascin-C jako element mikrośrodowiska regulującego regenerację
W poprzednich badaniach zespół Sacco analizował programy molekularne aktywne podczas rozwoju prenatalnego mięśni. Jednym z genów szczególnie silnie eksprymowanych w tym okresie okazał się TnC – białko obecne w żelopodobnej strukturze międzykomórkowej, określanej jako macierz zewnątrzkomórkowa. Jak wyjaśnia współautorka Lale Cecchini, PhD, okres prenatalny charakteryzuje się największą aktywnością szlaków odpowiedzialnych za budowę i różnicowanie tkanki mięśniowej, dlatego TnC zwróciło uwagę badaczy jako potencjalny regulator regeneracji.
Organizm wykorzystuje część „embrionalnych” szlaków również w dorosłym życiu – w sytuacjach uszkodzenia lub intensywnego zużycia mięśnia. Badania wykazały, że w zdrowej tkance dorosłego człowieka TnC praktycznie nie występuje, natomiast jego produkcja gwałtownie wzrasta po urazie, aby umożliwić aktywację programów naprawczych.
Utrata TnC upośledza komórki macierzyste mięśni
W nowym eksperymencie wykorzystano myszy pozbawione genu kodującego TnC. W porównaniu z myszami kontrolnymi wykazywały one istotnie mniejszą liczbę komórek macierzystych mięśni. Co więcej, komórki te charakteryzowały się obniżoną zdolnością do samoodnowy, co skutkowało zaburzeniami w procesie regeneracji po uszkodzeniu.
Aby określić, skąd pochodzi TnC i jaki receptor umożliwia jego interakcję z komórkami macierzystymi, badacze przeanalizowali mikrośrodowisko tkanki mięśniowej. Ustalili, że za sekrecję TnC odpowiadają komórki zrębowe określane jako fibroadipogenic progenitors (FAP), których rola w procesach naprawczych mięśni była już wcześniej udokumentowana. Odkryto również, że TnC przekazuje sygnały do komórek macierzystych poprzez receptor Annexin A2.
Jak podkreśla Cecchini, zidentyfikowanie tych elementów przypomina odkrywanie kolejnych muzyków w orkiestrze – dopiero znajomość wszystkich „instrumentów” pozwala zrozumieć pełną kompozycję sygnałów regulujących regenerację mięśnia.
Starzenie się, spadek TnC i zaburzenia regeneracji
Kolejny etap badań dotyczył wpływu starzenia na poziom TnC. Analizy wykazały, że w tkankach mięśniowych starszych myszy stężenie TnC jest znacząco niższe, a komórki macierzyste wykazują upośledzoną zdolność migracji do miejsca uszkodzenia. Co ważne, defekt ten udało się odwrócić poprzez podanie TnC – co wskazuje na jego potencjał terapeutyczny.
Zespół Sacco wykazał także, że myszy pozbawione TnC wykazują fenotyp przedwczesnego starzenia mięśni. Przywrócenie prawidłowego poziomu TnC mogłoby więc stanowić nową strategię zapobiegania utracie masy mięśniowej związanej z wiekiem.
Wyzwania terapeutyczne i kierunki dalszych badań
Mimo obiecujących wyników zastosowanie TnC w terapii nie jest proste – jest to duże białko, niesprzyjające podaniu doustnemu czy iniekcyjnemu ze względu na ograniczoną stabilność i trudności w dostarczaniu do tkanek. Zespół badawczy pracuje więc nad innymi metodami modulowania tego szlaku, które mogłyby umożliwić skuteczne wsparcie regeneracji mięśni.
Celem długoterminowym jest poprawa zdrowia osób starszych poprzez spowolnienie lub odwrócenie procesów prowadzących do sarkopenii, osłabienia, upadków i złamań. Jak zauważa Sacco, długość życia populacji rośnie, a jednym z głównych wyzwań współczesnej medycyny jest wydłużenie tzw. healthspan – okresu życia w dobrym zdrowiu.
Źródło: Communications Biology, Tenascin-C from the tissue microenvironment promotes muscle stem cell maintenance and function through Annexin A
DOI: http://dx.doi.org/10.1038/s42003-025-09189-z
