Нагрузка объемом и давлением может по-разному влиять на приращение миокарда, что ведет к различным путям распространения силы. Повышение диастолических сил распространяется в продольном направлении через титин и сенсорную область MLP, а повышение систолических сил может распространятся в поперечном направлении (т.е. под прямым углом) через Z-диск и актин цитоплазмы и достигать таких белков сочленений клеточного матрикса, как фокальные адгезивные комплексы.
Каким образом эти механические силы переходят в сигналы, активирующие пути увеличения, например митогенактивированной протеинкиназы (МАР-киназы) еще предстоит выяснить.

Современные представления о том, как происходит распространение механических сил от саркомера и далее, различаются в зависимости от момента распространения (т.е. во время систолы или диастолы), но могут объяснить, почему повышенная конечная систолическая нагрузка ведет к активации более широких КМЦ, а повышенная конечная диастолическая нагрузка — более длинных КМЦ.

Во время систолы саркомер укорачивается за счет сгибания миозиновой головки и движения актиновых филаментов по направлению к М-линии. Повышение горизонтальных сил направлено на Z-линию, которая в свою очередь передает напряжение в поперечном направлении к сарколемме с помощью тонких и средних филаментов, цитоплазматического актина и десмина. Дальнейшее распространение идет на инте-грины костамеров и связано с белками цитоскелета, которые передают напряжение области Z-линии саркомеров на внеклеточный матрикс, где и активируется внутриклеточная программа гипертрофии.

Во время диастолы по мере растяжения саркомера эластичный элемент титина расширяется и передает силу с помощью MLP, который выполняет роль механического сенсора. Когда процесс затягивается, как при постоянной нагрузке объемом, вызванные MLP стимулы могут привести к удлинению КМЦ, как при дилатационной СН. Дальнейший путь сигнальной системы не совсем ясен.

Нагрузка давлением и объемом может индуцировать совершенно разные сигнальные пути; нагрузка давлением быстро активирует Akt (протеинкиназа В) и киназы нисходящей регуляции, в то время как нагрузка объемом ведет к замедлению активации Akt, которая не вовлечена в эти сигнальные пути. Такое достаточно явное разделение молекулярных механизмов нарушается, когда MLP локализуется вместе с кальциневрином и нуклеарным фактором активации Т-клеток.

Они оба связаны с увеличением КМЦ в большей степени в поперечном направлении, чем в продольном. Таким образом, MLP может участвовать в реакции КМЦ на нагрузку как объемом, так и давлением.

Белки миокарда и кардиомиопатии

Считают, что генетически детерминированные ГКМП и ДКМП не только ведут к изменению внешнего вида сердца и его работы, но имеют различные причины на молекулярном уровне. ГКМП обычно связана с мутантными генами, которые ведут к нарушению систем, отвечающих за генерацию силы, например (3-ТЦМ. Реже встречаются дефекты в генах, кодирующих ТрТ, изоформы легкой цепи миозина, изоформы Tp1 и ТрС, миозинсвязывающего С-белка и альфатропомиозина.

В настоящее время существует гипотеза, что эти мутации повышают сократимость и/или энергетические потребности сердца, но еще не известно, каким образом подобные дефекты ведут к ГКМП. ДКМП может быть связана с мутациями белков цитоскелета, не участвующих в генерации силы, таких как дистрофии, нуклеарный ламин, цитоплазматический актин и титин, а также с дефектами ферментов, контролирующих целостность матрикса. Различия между двумя типами КМП все еще представляют интерес, но их понимание слишком упрощают, объясняя несколькими совместными механизмами развития.

- Читать далее "Ионы кальция при сокращении миокарда. Рианодиновые рецепторы"