BioScience Blog – Научный Биологический блог

Терентьева А.В., Вихлянцев И.М., Балтина Т.В., Подлубная З.А.

Казанский государственный университет им. В.И. Ульянова-Ленина, Казань (Россия),

Институт теоретической и экспериментальной биофизики РАН, Пущино, (Россия).

E-mail: terenteva_a@mail.ru

Тайтин (коннектин) – гигантский эластичный белок, формирующий третий тип нитей в саркомерах поперечно-полосатых мышц позвоночных. Проведенные ранее исследования выявили уменьшение количества тайтина в m. soleus человека и крыс при моделировании условий гравитационной разгрузки, что вносило свой вклад в развитие «гипогравитационного мышечного синдрома». В качестве причины подобных изменений в мышечных волокнах в условиях микрогравитации предполагается ограничение опорной афферентации, которой отводится высокая степень участия в двигательном контроле. Целью настоящей работы являлось исследование эффективности разных подходов, направленных на снижение или устранение негативного влияния микрогравитации (гравитационной разгрузки) на мышцу. Исследование проводили на 30 нелинейных лабораторных крысах массой 180-200 г. В качестве модели гравитационной разгрузки была использована модель вывешивания Morey-Holton (2002). Электрофоретическим методом было обнаружено снижение на ~25% (p<0,05) содержания N2A-изоформы тайтина относительно содержания тяжелых цепей миозина (ТЦМ) в m. soleus крыс при моделировании 7 суточной гравитационной разгрузки, и увеличение в ~3 раза (p<0,05) относительного содержания его Т2-фрагмента, что будет вносить существенный вклад в развитие «гипогравитационного мышечного синдрома». Ежедневная 3-х часовая вибростимуляция опорных зон стопы крысы на фоне опорной разгрузки привела к снижению (в 2-2,2 раза) деградации интактной N2A-изоформы тайтина. Ежедневное 3-х часовое предъявление опоры полностью предотвратило деградацию интактной N2A-изоформы тайтина в m. soleus крыс. Разовая одночасовая опорная нагрузка после 7-ми суточной гравитационной разгрузки приводила к более сильному снижению содержания интактной N2A-изоформы тайтина, что также может свидетельствовать о более выраженной деструкции тайтина в m. soleus крыс в период послеразгрузочной реадаптации.

Таким образом, полученные нами результаты полностью подтвердили ведущую роль опорной афферентации в поддержании структурно-функциональных характеристик скелетно-мышечной   системы.   Вибростимуляция   опорных   зон   стопы  -  это   эффективный   метод заменяющий опору для снижения негативных последствий гравитационной разгрузки на мышцу. Результаты нашего исследования указывают на необходимость «щадящего» (мягкого) восстановительного режима для человека или животного в первые часы (а возможно и дни) после пребывания в условиях микрогравитации.