Abstract: Известно, что камбаловидная мышца (SOL) млекопитающих (в частности, крысы и человека) выполняет основную работу по стабилизации позы и локомоции в земных условиях [Hodgson et al., 2000]. При устранении силы реакции опоры активность SOL и особенно ее медленных двигательных единиц резко снижается [Alford et al., 1987; Киренская и др., 1983; Kawano et al, 2002; 2004; Sharlo et al, 2023]. При продолжительном устранении опоры в SOL крысы многократно наблюдали трансформацию части медленных волокон в быстрые [См. обзор Shenkman, 2016]. Эта трансформация обусловлена снижением экспрессии гена медленного миозина (myh7) и повышением экспрессии генов быстрых изоформ (myh1, 2, 4). Трансформацию типов волокон в условиях разгрузки можно предотвратить, если механически раздражать кожные рецепторы опорных зон стопы [Shenkman et al., 2004; Sharlo et al., 2021]. Нами были проанализированы несколько механизмов, действующих в SOL в условиях моделируемой гравитационной разгрузки, и приводящих к снижению экспрессии мРНК медленного миозина. В начальный период разгрузки на фоне накопления молекул АТФ в мышце и соответствующего дефосфорилирования АМФактивируемой протеин киназы гистондеацетилаза 4 (HDAC4) импортируется в миоядра и блокирует экспрессию гена myh7 [Vilchinskaya et al., 2017; Lvova et al., 2023]. Снижение содержания оксида азота (NO) в SOL, наблюдаемое в условиях гравитационной разгрузки, также приводит к снижению экспрессии гена myh7 через активацию киназы гликогенсинтазы (GSK3β) и экспорт транскрипционного фактора NFATc1 из миоядер [Sharlo et al.,2020]. Мало того, оказалось, что при искусственном снижении содержания NO механическая стимуляция стопы не может предотвратить трансформацию медленных волокон в быстрые [Sharlo et al., 2021]. Недавно показано, что избыток Ca2+, обнаруженный при разгрузке [Ingalls et al, 1999, 2001; Gao et al., 2022] способен путем активаци МАПкиназ приводить к экспорту NFATc1 из миоядер и соответственно к снижению экспрессии гена myh [Sharlo et al., 2019]. Таким образом, тоническая мышечная активность, регулируемая гравитационно-зависимой опорной афферентацией [Kozlovskaya et al, 1983] через комплекс вторичных мессенджеров мышечного волокна контролирует миозиновый фенотип. Поддержано Программой фундаментальных исследований ГНЦ РФ – ИМБП РАН (FMFR-2024-0032).

Cite: Шенкман Б.С.
Гравитационные механизмы поддержания стабильности миозинового фенотипа
XI Всероссийской с международным участием школы-конференции по физиологии мышц и мышечной деятельности, посвященной 70-летию открытия механизма мышечного сокращения 22-25 апр. 2024