Фізіологічні та патологічні сигнали м’язового реконструювання.

Серцева і скелетні м’язи людини та інших хребетних відповідають на зміни фізіологічних вимог шляхом реконструкції архітектури індивідуальних міоцитів, а також тканин, яким вони притаманні. Ці відповідні реакції можуть приймати кілька різних форм:

зміни загальної маси тканини (гіпертрофія або, навпаки, атрофія);

зміни просторових взаємин міоцитів, а також інших клітинних і позаклітинних компонентів м’язових тканин, і, нарешті,

перепрограмування експресії генів для зміни спеціалізованих метаболічних і скорочувальних властивостей міоцитів.

При фізіологічних умовах реконструювання мишщ служить цілям підтримки рівноваги між зовнішніми вимогами до скоротливої ​​роботі і здатністю м’язових тканин відповідати цим вимогам. Так, розміри серця значно збільшуються в процесі нормального післяпологового розвитку або в результаті адаптації до тривалих навантажень, відповідаючи, таким чином, зрослим вимогам. Глибокі перетворення скелетних м’язів викликаються або важкої навантаженням (гіпертрофія), або тривалої навантаженням (зростання ємності і ефективності використання кисню).

Патологічні умови також можуть викликати процеси реконструювання, спочатку нагадують такі при фізіологічної адаптації, але потім погіршують скоротливі характеристики, приводячи в кінцевому підсумку до клінічного зносу і смерті. Гіпертрофія серцевого м’яза, сполучена із збільшенням скорочувальної здатності, часто зустрічається на ранніх стадіях захворювань серця, що виникають від гіпертонії або дисфункції клапана, від ішемії, що приводить до закупорки коронарної артерії; або в результаті мутацій генів, що кодують білки саркомера. На початковій стадії даний процес реконструювання імовірно служить цілям адаптації; гіперфункціонірующей міоцити встановлюють рівновагу між вимогами до скоротливої ​​роботі і здатністю до неї. Однак при безперервній патологічної стимуляції серце піддається переходу від потовщеного, гіпертрофованого стану до тонкостінної, розширеної морфології. Індивідуальні кардіоміоцити залишаються гіпертрофованими, але нормальне геометричне розподіл міоцитів порушується, і гинуть від апопотоза або некрозу міоцити видаляються фіброзною тканиною. Ця остання стадія реконструюють відповіді супроводжується функціональним ослабленням і характеризується незворотним процесом, що призводить до смерті від колапсу кровообігу або летальної аритмії.

Міопатії скелетних м’язів також характеризуються перебудовою тканини і морфологічними аномаліями, приймаючими, однак, форми, відмінні від таких для серцевого м’яза, переважно через здатність до регенерації міоцитів, відсутньої в серці.

Хоча причини і наслідки гіпертрофії добре відомі, що лежать в основі їх сигнальні шляхи і транскрипційні медіатори відповіді менш ясні. Невідомо також, чи однакові внутрішньоклітинні шляхи здійснюють управління гіпертрофією міоцитів серцевої та скелетної м’язів, а також те, чи є фізіологічно сприятлива гіпертрофія спортсменів залежною від тих же механізмів, що й патологічна гіпертрофія, часто веде до пороків серця і раптової смерті.

Численні дослідження підтримали уявлення про те, що активація внутрішньоклітинних кальцій – залежних сигнальних шляхів представляє собою першу стадію відповіді гіпертрофії міоцитів, але чи є стимули, вибірково актівірущіе певні механізми, що ведуть до кінцевого загальному відповіді гіпертрофії різними, залишається неясним.

Comments are closed.