London - Forscher entdecken bisher unbekannte Reparaturhelfer im Muskel

Forscher entdecken bisher unbekannte Reparaturhelfer im Muskel

Von: ddp
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London. In den Muskeln leben bislang unbekannte Zellen, die sozusagen eine gespaltene Persönlichkeit haben.

Sie sind einerseits unverzichtbare Reparaturhelfer bei einer akuten Verletzung, bergen jedoch andererseits ein großes zerstörerisches Potenzial, das unter anderem Krankheiten wie Muskelschwund oder den Verlust der Muskulatur im Alter mitverursacht.

Das hat ein kanadisches Forscherteam bei Experimenten mit Mäusen entdeckt. Sollte sich herausstellen, dass es eine ähnliche Zellpopulation auch in menschlichen Muskeln gibt, könnten neue Therapieansätze gegen Muskelschwund entwickelt werden, die auf diese Zellen zugeschnitten sind, schreiben Aaron Joe von der University of British Columbia in Vancouver und seine Kollegen im Fachmagazin „Nature Cell Biology” (doi: 10.1038/ncb2015).

Die neuentdeckten Zellen, von den Forschern „FABs” getauft, unterscheiden sich deutlich von anderen Zelltypen im Muskel. Wie eine Analyse eines Maus-Muskels zeigte, kommen sie mit einem Anteil von 15 Prozent an allen Zellen unerwartet häufig vor. Zudem haben diese Zellen eine merkwürdige Eigenschaft: Werden sie in eine Kulturschale gegeben, verwandeln sie sich nicht etwa in Muskelfasern, sondern in Fettzellen oder in Fibroblasten, den Hauptzelltyp des Bindegewebes. Ob sie das auch im Körper selbst machen, hängt dabei offenbar von der Umgebung ab, zeigten weitere Tests. Werden die FABs beispielsweise in einen gesunden Muskel injiziert, passiert überhaupt nichts. Gelangen sie hingegen in verletztes Muskelgewebe, bilden sie auch hier Fett- und Bindegewebe.

Aufgrund ihrer Ergebnisse stellen sich die Wissenschaftler die Rolle der FABs so vor: Im gesunden Muskel spielen die Zellen offenbar keine Rolle, denn sie befinden sich bei Anwesenheit intakter Muskelfasern in einer Art Tiefschlafphase - vermutlich, weil die Muskelfasern ihre Aktivität gezielt unterdrücken. Sobald der Muskel allerdings verletzt wird, wachen sie auf und beginnen als schnelle Eingreiftruppe die Heilung zu koordinieren: Sie verwandeln sich in Fett- und Bindegewebszellen und produzieren in dieser Form wichtige Signalstoffe, die den Muskelstammzellen dabei helfen, neue Muskelfasern zu bilden. Anschließend verschwinden die faserig-fettigen Bereiche wieder, und der Muskel kann seine normale Arbeit wieder aufnehmen.

Handelt es sich allerdings nicht um eine akute Verletzung, sondern eine langfristigere Schädigung, zeigt sich der Nachteil dieses Reparatursystems: In diesen Fällen bilden die FABs mit der Zeit mehr und mehr Fetteinlagerungen und faserartige Bereiche im Muskel. Dadurch wird dieser immer schwächer. Eine solche Verfettung der Muskeln, häufig in Kombination mit einer Fibrose, also einem Einwuchern von Bindegewebe in das Muskelgewebe, kommt nicht nur bei Krankheiten wie den sogenannten Muskeldystrophien vor, bei denen sich die Muskeln nach und nach abbauen, schreiben die Forscher.

Sie findet sich auch bei Diabetikern und bei stark übergewichtigen Menschen. Auch der typische Muskelschwund im Alter ist zumindest teilweise auf diesen Prozess zurückzuführen. Die Ergebnisse könnten daher helfen, neue Behandlungsansätze für diese bisher unheilbaren Probleme zu entwickeln und so den Verlust der Muskelkraft zu verhindern.
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