Влияние ингибитора кислой сфингомиелиназы на окислительный стресс, конечные продукты гликирования и миозиновый фенотип камбаловидной мышцы крыс в условиях функциональной разгрузки

Обоснование. Функциональная разгрузка постуральных мышц сопровождается трансформацией мышечного фенотипа в сторону экспрессии «быстрых» изоформ тяжёлых цепей миозина (MyHC, myosin heavy chains), а также увеличением активности кислой сфингомиелиназы (ASM, acid sphingomyelinase), содержания церамидов, активных форм кислорода (АФК) и конечных продуктов гликирования (КПГ). Однако взаимосвязь сфинголипидных механизмов с регуляцией КПГ-ассоциированных процессов и пластичностью мышц до настоящего времени остаётся неизученной.

Цель исследования. Определить взаимосвязь кислой сфингомиелиназы и церамид-ассоциированного увеличения активных форм кислорода с зависимым от конечных продуктов гликирования путём регуляции экспрессии различных изоформ тяжёлых цепей миозина при 7-дневной функциональной разгрузке m. soleus крыс, а также оценить эффективность препарата группы FIASMA в предотвращении изменения мышечного фенотипа.

Методы. Белых крыс-самцов подвергали 7-дневному антиортостатическому вывешиванию (АОВ) с предварительным введением амитриптилина. В полученных m. soleus посредством флуоресцентной микроскопии исследовали уровни ASM, церамида, изоформ MyHC, АФК, NADPH-оксидазы 2 (NOX2, NADPH oxidase 2), MyoD1 (myoblast determination protein 1), КПГ и рецепторов КПГ (RAGE, receptor for advanced glycation end-products). Вестерн-блоттинг использовали для определения NOX2, RAGE и КПГ-модифицированных белков в гомогенатах тканей. В модели ex vivo посредством инкубации мышцы с экзогенными КПГ изучали изменения MyoD1 в миоядрах.

Результаты. Функциональная разгрузка привела к уменьшению массы и диаметра m. soleus, трансформации миозинового фенотипа, росту уровней ASM, церамида, АФК, NOX2, КПГ, RAGE и ядерного MyoD. При этом уровни NOX2 и КПГ-модифицированных белков остались без изменений. Применение амитриптилина частично нивелировало потерю массы мышц и уменьшение диаметра мышечных волокон, снижая при этом соотношение «быстрых» волокон к «медленным». Также применение амитриптилина уменьшало уровни ASM, церамида, АФК, RAGE и MyoD1. Инкубация мышц с экзогенным КПГ приводила к увеличению MyoD1 в области миоядер.

Выводы. Активация ASM на фоне разгрузки может способствовать MyoD1- ассоциированной трансформации изоформ MyHC посредством увеличения АФК, способствующих стимуляции сигнальных путей RAGE.