ФОРМИРОВАНИЕ ИОННЫХ МЕХАНИЗМОВ ВНУТРИКЛЕТОЧНОЙ МОБИЛИЗАЦИИ СА 2+ В ПРОЦЕССЕ ПРОГРЕССИВНОЙ ЭВОЛЮЦИИ СОКРАТИТЕЛЬНОЙ ФУНКЦИИ МЫШЦ

Нестеров В. П., Демина И. Н., Франк Д. Б., Нестеров С. В.
Институт эволюционной физиологии и биохимии им.И.М.Сеченова РАН, 194223 Санкт-Петербург; *Отдел фармакологии Университета Альберты, Эдмонтон, Т6В 2Н7 Канада; **Медицинский факультет СПбГУ, 199034 Санкт-Петербург
Приводятся данные, свидетельствующие, что функциональная специализация мышц в направлении ускорения одиночного сократительного акта сопровождается преобразованием ионных механизмов внутриклеточной мобилизации Са2+, в частности, возрастанием роли потенциал-зависимого трансмембранного INa в этом процессе. Показано, что прямая (из внеклеточной среды) Са2+-активация сократительных белков, характерная для ряда гладкомышечных клеток (ГМК) и обнаруживаемая в небольших по размерам и медленно сокращающихся миокардиальных сократительных клетках (МК), заменяется в укрупняющихся и более быстро сокращающихся ГМК и МК более интенсивной активацией с использованием механизма IСa-индуцируемого высвобождения Са2+ из саркоплазматического ретикулума (СР). В МК большинства птиц и у млекопитающих процесс внутриклеточной мобилизации Сa2+ еще более ускоряется с помощью механизма высвобождения Са2+ из СР, одновременно использующего в качестве первичных индукторов токи и Сa2+, и Na+ (INa) через каналы в плазматической мембране (ПМ). В наиболее быстро сокращающихся скелетных мышечных волокнах (СМВ) позвоночных реализацию наибольшего ускорения процесса активации сокращения берет на себя механизм высвобождения Са2+ из СР, в котором функцию быстрого переноса пускового сигнала выполняют только высокоподвижные ионы Na+, переносимые через мембрану Т-каналов (ТМ) внутрь узкого щелевого Т-СР-пространства. Таким образом, ионы Na+, помимо выполнения базовой функции клеточной осморегуляции и обеспечения быстрого распространения пускового сигнала по ПМ в виде потенциала действия, в быстро сокращающихся МК и СМВ позвоночных начинают выполнять дополнительные тканеспецифические функции, связанные с необходимостью физиологически обусловленного ускорения внутриклеточной мобилизации Са2+. Эти функциональные задачи решаются различными путями: вытеснением дополнительного количества ионов Са2+ из мест их связывания фосфолипидами (ФЛ) внутренней поверхности ПМ - поверхностной и ТМ; активацией специализированных белковых Са2+-транспортирующих мембранных структур. В МК INa активирует поступление ионов Са2+ из внеклеточной среды в миоплазму через Na+/Са2+-обменник (обращенное направление). Эти ионы, суммируясь с потоком ионов Са2+ через активированные Са2+-каналы (L-типа) в ПМ, обеспечивают ускорение Са2+-индуцируемого высвобождения Са2+ из СР. В СМВ ионы Na+, транзиентно накапливаясь в Т-СР-пространстве и создавая значительный локальный электрохимический градиент, воздействуют непосредственно на Са2+-каналы мембраны СР, индуцируя еще более быстрое высвобождение Са2+ из СР и играя в этом процессе, как мы полагаем, роль триггерного медиатора.