Механізми специфічності волокнистої атрофії скелетних м’язів
Ічен Ван
кафедра молекулярної фармакології Медичного коледжу імені Альберта Ейнштейна, Центр досліджень та навчання діабету, Бронкс, Нью-Йорк, США
Джеффрі Е. Пессін
кафедра молекулярної фармакології Медичного коледжу імені Альберта Ейнштейна, Центр досліджень та навчання діабету, Бронкс, Нью-Йорк, США
b Медичний факультет Медичного коледжу імені Альберта Ейнштейна, Центр досліджень та навчання діабету, Бронкс, Нью-Йорк, США
Анотація
Мета огляду
Існує цілий ряд патофізіологічних станів, які, як відомо, викликають атрофію скелетних м’язів. Однак втрата м’язів може відбуватися через безліч різних сигнальних шляхів з різною чутливістю між селективними підтипами скелетних м’язових волокон. Цей огляд узагальнює деякі основні молекулярні механізми, відповідальні за регуляцію клітковинної м’язової маси.
Останні висновки
Гамма-коактиватор 1-альфа-рецептора, що активується проліфератором пероксисоми, захищає повільно одержувальні окислювальні волокна від денервації/іммобілізації (припинення використання) атрофії м’язів. Атрофія м’язів, пов’язана з поживними речовинами, така як індукована раковою кахексією, сепсисом, хронічною серцевою недостатністю або діабетом, значною мірою обмежена швидкозминаючими гліколітичними волокнами, основний механізм яких, як правило, пов’язаний з аномалією деградації білка, включаючи протеасомну та лізосомальні шляхи. На відміну від цього, активація ядерного фактора kappaB, очевидно, виконує подвійну функцію, викликаючи як швидку атрофію волокна, так і повільну дегенерацію волокна.
Резюме
Гліколітичні волокна, що швидко смикаються, більш вразливі, ніж окислювальні волокна, що повільно смикаються, за різних атрофічних умов, пов’язаних із передачею сигналів сімейства Forkhead box O, пригніченням аутофагії, сімейством бета-трансформаторів та ядерним фактором-kappaB. Стійкість окисних волокон може бути результатом захисту активованого проліфератором пероксисоми рецептора гамма-коактиватора 1-альфа.
ВСТУП
У ссавців скелетні м’язи становлять понад 40% маси даної особини і забезпечують критичні функції в обміні речовин, енергетичних витратах, фізичній силі та руховій активності. Скелетні м’язи складаються з різних підтипів м’язових волокон, що визначаються ізоформами важкої ланцюга міозину (MyHC) та метаболічною активністю. Скелетні м’язові волокна характеризуються як один тип волокон із повільним смиканням (тип I) та три типи волокон із швидким посмикуванням (тип IIa, тип IIx/d та тип IIb), з яких волокна типу I та типу IIa є окисними, тоді як волокна типу IIx та типу IIb є переважно гліколітичними, хоча специфікація типу волокна різниться між видами (огляд див. [1: 1]).
Таблиця 1
Специфічність мишачої клітковини
| Колір | Червоний | Червоний | Білий | Білий |
| Ізоформа MyHC | MyHCI | MyHCIIa | MyHCIIx/д | MyHCIIb |
| Скорочувальна швидкість | Повільно | Швидко | Швидко | Швидко |
| Стійкість до втоми | Високий | Високий | Низький | Низький |
| Обмін речовин | Окислювальний | Окислювальний | Гліколітичний | Гліколітичний |
| Діяльність SDH | Високий | Високий | Низький | Низький |
| Мітохондрії та вміст міоглобіну; Діяльність КС | Високий | Високий | Низький | Низький |
| Активність АТФази | Низький | Низький | Високий | Високий |
| Мітохондріальна CK (miCK) та H-LDH | Високий | Високий | Низький | Низький |
| M-CK; M-LDH | Низький | Низький | Високий | Високий |