Стимулы и сенсоры, инициирующие гипертрофию скелетных мышц после силовой нагрузки

Одной из наиболее выраженных адаптаций к физической нагрузке является гипертрофия скелетных мышц, развивающаяся в ответ на силовые упражнения. Многочисленные исследования показывают, что увеличение синтеза мышечного белка, опосредованное комплексом 1 мишени рапамицина млекопитающих (mTORC1), служит основным, но не единственным механизмом, посредством которого силовые упражнения вызывают гипертрофию мышц. Хотя значительная часть сигнального каскада, регулирующего гипертрофию, уже изучена, первичные стимулы, возникающие при силовой нагрузке и запускающие гипертрофию, пока не установлены. В рамках настоящего обзора первичный сигнал, возникающий при силовой нагрузке и стимулирующий гипертрофию, определяется как «стимул гипертрофии», а сенсор такого сигнала — как «сенсор гипертрофии». Рассматриваются современные представления о специфических механических стимулах, а также триггерах, связанных с повреждением и травмой мышц или с метаболическим стрессом, как о потенциальных стимулах гипертрофии. Механические сигналы являются основными кандидатами на роль стимулов гипертрофии, а зависимая от filamin-C и BAG3 регуляция сигнальных путей mTORC1, Hippo и аутофагии представляет собой вероятный, хотя пока недостаточно изученный, механизм сенсорной системы гипертрофии. К другим возможным механизмам механосенсорики относятся сигнальные процессы, инициируемые деформацией ядра, а также несколько механизмов, связанных с костамерами — функциональными аналогами фокальных адгезий в других клетках. Хотя вызванное физической нагрузкой повреждение мышц, вероятно, не является необходимым условием гипертрофии, по-прежнему неясно, может ли оно усиливать гипертрофический ответ и каким образом. Исследования сочетания ограничения кровотока и, особенно, силовых упражнений с низкой нагрузкой позволяют предположить, что метаболиты, образование которых регулируется силовой нагрузкой, могут служить стимулами гипертрофии, однако это заключение основано на косвенных данных, а конкретные метаболиты-кандидаты изучены недостаточно.