Синтез и катаболизм белка в мышечной ткани при ПМД

Белки составляют основную массу мышечной ткани и в известной мере определяют объем, а также размеры мышечного волокна. Суммарно содержание белка зависит от общего баланса синтеза и катаболизма. Однако период функционирования индивидуальных белков колеблется в широких пределах в зависимости от структуры, молекулярной массы, взаимодействия с лигандами, системой энергообеспечения, уровнем аминокислот, кетоновых тел, глюкозы, гормонального фона, содержания циклических нуклеотидов и др. [Гольдберг А., 1979; Buse М., 1975].

Тонкие механизмы регуляции синтеза и распада отдельных белков еще не установлены, однако общие закономерности и отличительные особенности биосинтеза белка в мышечной ткани в последние годы интенсивно изучаются.

Синтез белка происходит в цитоплазме на полисомах, которые в мышечной ткани не связаны с мембранами и находятся в свободном состоянии. Этот процесс находится под контролем ряда гормонов и метаболитов. Анаболические гормоны усиливают как валовую скорость синтеза белка, так и образование отдельных макромолекул в основном за счет активации трансляционных механизмов. Например, инсулин способствует агрегации рибосом в полисомы, усиливает синтез некоторых видов РНК, снижает активность цАМФ-зависимых транскрипционных реакций.

Андрогены снимают торможение белоксинтезирующей активности рибосом скелетных мышц, вызванных глюкокортикоидами [Юдаев Н. И. и др., 1976]. Креатин стимулирует синтез протеинов за счет увеличения уровня гуанозинтрифосфата (ГТФ), а аминокислоты путем стабилизации полисомных комплексов [Fulks М. et al., 1974].

Регуляция процессов распада мышечных белков изучена недостаточно.

Доказано присутствие в ткани следующих ферментов
— катепсинов (А, В, С, D), лейцина-минопептидазы, миофибриллярной протеиназы и др. [Mayer М., 1976]. Однако факт присутствия в мышечной ткани первичных лизосом окончательно не установлен, хотя условно, на данном этапе большинство авторов признают существование лизосомальной системы, имеющей полный набор протеолитических ферментов; тем не менее их количество не соответствует расчетному обороту белка в мышцах, поэтому предполагается, что часть протеолитических ферментов не связана с фракцией лизосом и локализована в зоне миофибриллярных белков или эндоплазматической сети. К числу подобных ферментов относят миофибриллярную протеиназу [MayerМ. et аl.,1976].

Изменение конформации белков, среды, ионного состава и т. д. приводит к активации фермента (в норме находится в латентном состоянии) и гидролизу соответствующих белков. Следует отметить, что активность протеолитических ферментов может быть изменена под действием гормонов и метаболитов.

Снижение содержания миогенных белков и уменьшение в связи с этим размеров мышечной ткани является одним из признаков миодистрофического процесса. Падение уровня белков происходит в основном за счет миофибриллярных и цитоплазматических компонентов и служит ранним проявлением ПМД. В зависимости от формы и стадии заболевания количество сократительных белков у больных ПМД составляет 30 — 70% от нормы [Samaha F., 1972; Hadeo S., Vasuo S., 1976].

Проведение с помощью иммунологических методов измерения показали, что по крайней мере при миодистрофии Дюшенна соотношение составных частей миозина меняется в сторону увеличения количества легких цепей и уменьшения — тяжелых. Меняется спектр субъединиц тропонина, хотя аминокислотный состав остается на прежнем уровне.

Исследования, проведенные S. Kybu (1979), выявили полную идентичность изофермента ММ КФК здоровых и больных с ПМД. Не нуждается в уточнении и факт снижения удельной активности фосфорилазы и других ферментов гликогенолиза. При этом зарегистрирована пропорциональная зависимость падения содержания ферментного белка от стадии заболевания. В то же время достоверно установлено увеличение синтеза de novo митохондриальных и гидролитических ферментов. Резко меняется изоферментный спектр мышечных ферментов, что также указывает на наличие значительных сдвигов в регуляторных механизмах белок синтезирующей системы мышечного волокна.

«Нервно-мышечные болезни»,
Б.М.Гехт, Н.А.Ильина


Трактовка механизма изменения синтеза белка при ПМД

В последнее десятилетие результаты биохимических исследований позволили внести существенную поправку в трактовку механизма изменения синтеза белка при ПМД. Долгое время в литературе было распространено мнение (основанное на экспериментальных исследованиях) о компенсаторном увеличении образования миогенных белков при мышечной дистрофии. Однако в 1973 г. Т. Nihei и соавт. установили, что скорость образования миозина уменьшается у мышей, страдающих…