Динамические изменения содержания Ca2+ в миоплазме при злокачественной гипертермии и болезни центрального стержня

Ионы Ca2+ играют ключевую роль во множестве клеточных процессов — от оплодотворения до гибели клеток. В скелетных мышцах механическое взаимодействие дигидропиридиновых рецепторов плазматической мембраны (DHPR, L-типа кальциевых каналов) с каналами высвобождения Ca2+ — рианодиновыми рецепторами (RyR1) саркоплазматического ретикулума — обеспечивает сложный двунаправленный процесс кальциевой сигнализации, преобразующий электрические импульсы, возникающие в сарколемме, в кратковременные изменения содержания Ca2+ в миоплазме при сопряжении возбуждения и сокращения. Мутации генов, кодирующих два белка, координирующих этот процесс электрохимического преобразования (DHPR и RyR1), приводят к различным заболеваниям скелетных мышц, включая злокачественную гипертермию, болезнь центрального стержня, многомелкоочаговую миопатию, миопатию с немалиновыми тельцами и гипокалиемический периодический паралич. Хотя считается, что мутации RyR1 и DHPR, вызывающие заболевания, изменяют возбудимость и кальциевый гомеостаз скелетных мышц, лишь недавно началось изучение молекулярных механизмов, посредством которых эти генетические дефекты приводят к различным клиническим и гистопатологическим проявлениям. В этом обзоре рассматриваются последние достижения в изучении влияния мутаций RyR1, ассоциированных со злокачественной гипертермией и болезнью центрального стержня, на кальциевую сигнализацию в мышцах, а также роли этих изменений в формировании специфических особенностей данных заболеваний.