Реферат: В последние годы большой интерес вызывают механо-управляемые преимущественно кальциевые каналы семейства Piezo. Эти каналы, наряду с другими каналами, могут быть заблокированы неспецифическим агентом солью Gd3+. Вместе с тем, каналы Piezo специфически блокируются веществом Dooku-1. Можно предположить, что при механической деформации открытие этих каналов приведет к изменению внутриклеточной концентрации Ca2+, что может сказаться как на пассивных, так и на активных механических свойствах мышцы. Цель работы: с помощью Dooku-1, специфического блокатора Piezo-1 и Gd3+ неспецифического блокатора механо-управляемых каналов оценить возможную модуляцию ответа на пассивную деформацию и амплитуды одиночного и тетанического сокращения со стороны каналов Piezo-1. У анестезированных интактных самцов крыс Wistar изолировали m. soleus и механически фиксировали его в кювете установки для изолированной целой мышцы фирмы Aurora Scientific. Применение Gd3+ на фоне деформации, используемой для расчета пассивной жесткости, привело к достоверному снижению максимальной жесткости на 16%, а минимальной жесткости – на 13%. При действии Gd3+ наблюдалось также достоверное повышение модуля Юнга для максимального пассивного напряжения на 20%. Интересно, что специфическое блокирование каналов Piezo-1 с помощью Dooku-1 не приводило к достоверному изменению показателей пассивной жесткости. В то же время, обработка мышцы раствором Dooku-1 приводит к достоверному снижению максимальной силы вызванного одиночного и тетанического изометрического сокращения на 21 и 25% соответственно. Обработка мышцы раствором Gd3+ не привела к существенным изменениям показателей вызванного изометрического сокращения. Таким образом, нами показано, что механо-управляемые каналы, которые могут быть блокированы Gd3+, стимулируются пассивным циклическим растяжением мышцы и участвуют в регуляции мышечной жесткости. При этом, специфическое блокирование каналов Piezo-1 не влияет на пассивную жесткость мышцы. В то же время каналы Piezo-1 активируются в процессе мышечного сокращения и участвуют в его регуляции. В данном случае можно говорить о процессе Piezo-механического сопряжения в регуляции мышечного сокращения. Работа поддержана Программой фундаментальных исследований ГНЦ РФ ИМБП РАН Тема № FMFR-2024-0032.

Библиографическая ссылка: Шенкман Б.С. , Сергеева К.В. , Тыганов С.А. , Зарипова К.А.
Пьезо-механическое сопряжение – новый механизм регуляции мышечного сокращения
Объединённый научный форум: VIII Съезд физиологов СНГ, XV Съезд аллергологов и иммунологов СНГ, симпозиум "Белки и пептиды" 23-28 апр. 2025