Рецепторы факторов роста активируются путем связывания с внеклеточными факторами роста, которые, в свою очередь, дополнительно активируют несколько опосредованных путей вторичных мессенджеров внутри клетки. Рецепторы факторов роста перекрестно связаны с другими механочувствительными рецепторами клеточной мембраны и могут усиливать их сигнальные эффекты.

Интегрины управляют клеточным сигналингом посредством актино-миозиновых связей между экстраклеточным матриксом, базальной (плазматической) мембраной и мембранными рецепторами ядра клетки.

Мембранные механочувствительные рецепторы могут воспринимать как механические, так и биохимические сигналы (гормоны, цитокины, ростовые факторы и пр.).

Механический сигнал передается по оси «матрикс – рецепторы/интегрины – цитоскелет – ядро».

Активированный рецептор на поверхности клеточной мембраны посредством последующей активации цитозольных медиаторов «каскадно» вовлекает в биохимическую реакцию транскрипционные факторы (исполнители команд), которые смещаются в ядро клетки, «включают» экспрессию генов, и, таким образом, запускают процесс синтеза необходимых аминокислот с последующей их сборкой в активные белки.

Итак. Трансформация внешнего сигнала (химического, электрического или механического) в клеточный ответ производится за счет «сигналинга» – последовательных биохимических реакций внутри клетки. Большинство транскрипционных ответов на нагрузки опосредуются через каскады вторичных мессенджеров и могут создавать длительные биологические эффекты. Клетка «запоминает» команды и «обучается» реакции на стимул.

Поскольку существует множество различных механочувствительных рецепторов, также существует множество сигнальных путей, которые клетка использует для генерации биохимического ответа.

Перечислю основные «сигнальные пути» и их краткую характеристику. Это понадобиться для понимания причин заболевания позвоночника, роли профилактики и реабилитации, а также влияет на выбор препаратов при лечении и для профилактики:

Механочувствительные каналы, рецепторы, сигнальные пути и факторы транскрипции. [исключительно в ознакомительных целях] (Thompson W. R.)

Для удобства клеточный «сигналинг» буду описывать с поправкой на клетки скелетно-мышечной (опорно-двигательной) системы. Свое название сигнальные пути получили по названию ведущего белка или процесса.

Сигнальный путь Аденозинмонофосфат (АМФ)-активированной протеинкиназы (АМРК). АМФК – фермент, действующий как «энергетический сенсор», регулирующий энергетический гомеостаз при понижении уровня клеточного аденозинтрифосфата (АТФ). Участвует в катаболических и анаболических процессах на молекулярном и клеточном уровнях. Влияет на регуляцию аппетита в гипоталамусе.

[Далее: протеинкиназы – это большая группа ферментов, которые катализирует перенос концевого остатка фосфата с АТФ на различные группы в структуре белка; по сути – активаторы биохимических реакций].

В ходе реакции, катализируемой протеинкиназами, нейтральная спиртовая группа белка превращается в сложный эфир, несущий большой отрицательный заряд. Это приводит к значительным изменениям в структуре белка, сопровождается его структурными перестройками и изменением свойств. Химическая модификация молекулы белка, происходящая под действием протеинкиназ, является эффективным способом регуляции активности многих ферментов и других внутриклеточных белков. Остаток фосфорной кислоты, перенесенный протеинкиназой на спиртовую группу белка, может быть удален под действием другого фермента – фосфатазы. Таким образом, протеинкиназы и фосфатазы образуют две группы ферментов-антагонистов, способных осуществлять обратимую модификацию белков-мишеней и тем самым регулировать их активность].