Células satélite: qué son, características y funcionamiento
La célula es la unidad anatómica funcional de todos los seres vivos. Para que un ente orgánico sea considerado como viviente, tiene que presentar al menos un cuerpo celular. Con base en esta premisa, podemos describir toda la biodiversidad terrestre: desde microorganismos tan evolutivamente “simples” como las bacterias (procariotas, una sola célula) hasta el ser humano, con unos 30 billones de células, divididas según su estructura y funcionalidad en distintos órganos y sistemas.
Las células presentes en nuestro cuerpo se dividen en 2 grandes bloques: somáticas y sexuales. Las células somáticas son aquellas que forman todos y cada uno de los tejidos de nuestro cuerpo, caracterizadas por su naturaleza diploide (2 juegos de cromosomas en el núcleo, uno del padre y otro de la madre) y su división por mitosis. Mientras que algunas células forman tejidos que están en constante recambio, otras se generan durante el desarrollo y no vuelven a regenerarse, como podría ser el caso de las células ciliadas del oído.
Así pues, la funcionalidad y capacidad regenerativa son características que nos permiten agrupar a las células en distintos bloques muy heterogéneos: neuronas, adipocitos, hepatocitos, osteocitos, miocitos y una lista larguísima. Aun así, ¿Qué pensarías si te decimos que existen grupos celulares dentro de nuestro cuerpo que no son “nada” y responden a las necesidades del organismo? En estas líneas veremos en qué consisten las células satélite, pues explicamos esta descabellada premisa en las siguientes líneas.
- Artículo relacionado: "Tipos de células principales del cuerpo humano"
¿Qué son las células satélite?
Las células satélite son un grupo de cuerpos celulares que están indiferenciados, es decir, que carecen de especialización tisular, como la mayoría de células de nuestro cuerpo. De todas formas, estas enigmáticas estructuras pueden convertirse con el estímulo apropiado en una célula diferenciada, en este caso muscular. Estas curiosas estirpes celulares fueron descubiertas por el biofísico Alexander Mauro hace más de 50 años (1961), cuando observó un grupo de células mononucleadas indiferenciadas en la periferia de las fibras del músculo esquelético humano.
La yuxtaposición directa de las células satélites con las fibras musculares hizo pensar inmediatamente a esta investigador en que debían tener algo que ver con la reparación y crecimiento de los tejidos musculares. Efectivamente, las células satélites son precursoras de los cuerpos celulares formadores del músculo esquelético (voluntario), pero además, son capaces de añadir núcleos adicionales a sus células parentales (recordemos que las fibras de los músculos tienen varios núcleos) y de entrar en estados quiescentes cuando no son necesarias.
Antes de continuar con el fascinante mundo de las células satélites, vemos de interés aclarar una serie de términos generales sobre la musculatura, para que puedas comprender de forma sencilla las líneas venideras. No nos demoramos mucho.
Sobre las células musculares
El músculo estriado o esquelético forma lo que conocemos como sistema muscular, es decir, la agrupación de más de 600 músculos que movemos de forma voluntaria para realizar movimientos, adoptar posturas, transmitir información gestual y muchas otras cosas más. La célula basal del tejido muscular estriado es la fibra muscular o miocito esquelético, un tipo celular multinucleado, cilíndrico y con una marcada capacidad contráctil.
Más que células al uso, los miocitos esqueléticos son realmente sincitios, citoplasmas rodeados de membrana con una multitud de núcleos incluidos. Tienen una forma atípica, ya que son muy alargadas (con longitud de varios centímetros) y, además, se caracterizan por poseer un citoesqueleto muy desarrollado, el cual permite el acortamiento de la célula y, por ende, la contracción de la musculatura.
Los núcleos de las fibras musculares se encuentran situados en la periferia celular, justo por debajo de una membrana que recibe el nombre de sarcolema. El contenido central de estos cuerpos celulares se encuentra dominado por los filamentos de actina y miosina II, además de muchas mitocondrias, necesarias para la producción de energía que demanda este tejido durante movimientos de contracción y relajación.
- Quizás te interese: "Fibra muscular: qué es, partes y funciones"
La activación de las células satélite
La activación de las células satélite depende del nicho muscular, la microvasculatura que las rodea y las respuestas inflamatorias a nivel local. Algunos factores específicos, como el factor de crecimiento hepático (HGF), la óxido nítrico sintasa (ONS) y los factores de crecimiento fibroblástico (FGF) parecen jugar un papel esencial en este proceso, pero todavía no se conoce con exactitud el mecanismo que hace a las células satélite actuar.
Por otro lado, existen ciertas investigaciones que indican que las células satélites son reguladas negativamente por una proteína conocida como miostatina. Esta miokina inhibe de forma directa e indirecta el crecimiento muscular en el ser humano, pero, de nuevo, para establecer causalidades inalienables es necesario continuar estudiando esta enigmática estirpe celular
El funcionamiento de este tipo de células
Por definición, las células indiferenciadas del ser humano (stem cells) deben ser capaces de replicarse a sí mismas y, en el momento indicado, dar lugar a progenie funcional diferenciada. Las células satélite cumplen ambos requisitos, ya que se activan y comienzan a replicarse cuando reciben señales de un tejido colindante dañado.
Tras la salida de su estado quiescente, este grupo celular comienza a proliferar, mediante un proceso que se conoce como “activación de las células satélite”. Además, cabe destacar que esta acción reparadora no se limita únicamente al lugar lesionado: cuando se activan las células satélite en dicha sección del tejido, se ponen en marcha otras presentes en distintas partes del miocito y migran al lugar, con la finalidad de “curar” cuanto antes la sección comprometida.
Además de dividirse, existen evidencias que demuestran que estas células son capaces de fusionarse con estructuras de las ya existentes, con el fin de facilitar el crecimiento y reparación a nivel tisular. De todas formas, cabe destacar que este proceso de reparación es incompleto cuando se producen grandes daños y los fibroblastos depositan tejido cicatricial. Si la función de las células satélite fuese 100% eficaz en todos los escenarios, las distrofias musculares no existirían.
Las células satélite y el ejercicio
Es imposible no preguntarse cómo se vinculan todos estos mecanismos a la realización de actividades físicas, pues está claro que diversos grupos musculares pueden verse dañados con un ejercicio mal hecho o una caída especialmente desagradable.
Se ha postulado que el ejercicio fomenta la liberación de moléculas de naturaleza inflamatoria, citoquinas y factores de crecimiento (como el HGF antes citado), lo que activaría la salida de quiescencia de las células satélite y fomentaría que empezaran a funcionar.Mientras que algunos factores concretos se encargan de “despertar” a las células satélite, otros igual de esenciales fomentarán la diferenciación, pero siempre con un fin concreto: reparar y mejorar la musculatura del organismo. Así pues, la propia realización de actividades físicas pondría sobre aviso a las células satélites de que estas deben prepararse, en caso de que algo salga mal.
Más allá de este curioso mecanismo, estudios han demostrado que los entrenamientos de resistencia física reportan una mayor cantidad de células satélite en el músculo esquelético de los deportistas. Esto podría suponer un excelente tipo de respuesta para contrarrestar la acción de la edad, pues parece que la proporción de células satélites disponibles en nuestro organismo también disminuye con la vejez.
Resumen
Todo lo aquí expuesto debe tomarse con un grado importante de pensamiento crítico, pues aún queda muchísimo por conocer sobre estos tipos celulares y, por tanto, adjudicarles una serie de propiedades milagrosas sería un error. Todo parece indicar que el ejercicio y la actividad física fomenta la expresión y diferenciación de las células satélite pero, desde luego, una lesión grave siempre promueve la formación de tejido cicatricial, lo que se traduce en una reducción de la funcionalidad muscular.
Recalcamos una idea ya citada con anterioridad: si la acción de las células satélite fuera inequívoca y aplicable en todos los escenarios, no existirían lesiones musculares irreparables en el cuerpo humano. De todas formas, esto no significa que estén carentes de utilidad: comprender su funcionalidad y sus rutas de activación puede ser una gran herramienta de conocimiento fisiológico y médico, pues podría ayudarnos a dilucidar las particularidades de ciertas patologías del sistema locomotor, a día de hoy prácticamente desconocidas.
Referencias bibliográficas:
- Dumont, N. A., Bentzinger, C. F., Sincennes, M. C., & Rudnicki, M. A. (2011). Satellite cells and skeletal muscle regeneration. Comprehensive Physiology, 5(3), 1027-1059.
- Hawke, T. J., & Garry, D. J. (2001). Myogenic satellite cells: physiology to molecular biology. Journal of applied physiology.
- Mauro, A. (1961). Satellite cell of skeletal muscle fibers. The Journal of Cell Biology, 9(2), 493-495.
- Montarras, D., Morgan, J., Collins, C., Relaix, F., Zaffran, S., Cumano, A., ... & Buckingham, M. (2005). Direct isolation of satellite cells for skeletal muscle regeneration. Science, 309(5743), 2064-2067.
- Morgan, J. E., & Partridge, T. A. (2003). Muscle satellite cells. The international journal of biochemistry & cell biology, 35(8), 1151-1156.
- Moss, F. P., & Leblond, C. P. (1971). Satellite cells as the source of nuclei in muscles of growing rats. The Anatomical Record, 170(4): 421-435.
- Schultz, E., & McCormick, K. M. (1994). Skeletal muscle satellite cells. Reviews of Physiology, Biochemistry and Pharmacology, Volume 123, 213 - 257.
- Yin, H., Price, F., & Rudnicki, M. A. (2013). Satellite cells and the muscle stem cell niche. Physiological reviews, 93(1): 23 - 67.