Путь Akt/mTOR — ключевой регулятор гипертрофии скелетных мышц, способный предотвращать атрофию мышц in vivo

Скелетные мышцы адаптируются к изменениям нагрузки, регулируя размер мышечных волокон посредством механизмов, которые остаются неизвестными. Роль двух сигнальных путей, предположительно участвующих в гипертрофии мышц на основании данных, полученных in vitro, — Akt/mTOR (мишень рапамицина у млекопитающих) и кальциневрин/NFAT (ядерный фактор активированных Т-клеток) — изучали на нескольких моделях гипертрофии и атрофии скелетных мышц in vivo. Активность пути Akt/mTOR повышалась при гипертрофии и снижалась при атрофии мышц. Кроме того, рапамицин — селективный ингибитор mTOR — подавлял гипертрофию во всех исследованных моделях, не вызывая атрофии контрольных мышц. Напротив, при гипертрофии in vivo активации кальциневринового пути не наблюдалось, а ингибиторы кальциневрина — циклоспорин A и FK506 — не препятствовали развитию гипертрофии. Наконец, генетическая активация пути Akt/mTOR была достаточна для индукции гипертрофии и предотвращения атрофии in vivo, тогда как генетическая блокада этого пути подавляла гипертрофию in vivo. Мы заключили, что активация пути Akt/mTOR и его нижележащих мишеней p70S6K и PHAS-1/4E-BP1 необходима для регуляции размера мышечных волокон и что активация пути Akt/mTOR может противодействовать атрофии мышц, вызванной бездействием.