Суммарно NF-κB и MAPK пути определяют активацию генов, которые регулируют синтез матрикс деградирующих энзимов (ADAMTS 4,5, ММР – 1, 2,3,9, 13, 14) и их антагонистов – тканевых ингибиторов матриксных протеиназ (TIMP-1, 2); матриксных протеинов (аггрекана, коллагена I и II типа), регулируют синтез простагландинов (через ЦОГ – 2); цитокинов ИЛ-6 (IL-6), ИЛ – 8 (IL-8) ; ростовых факторов IGF-1 и TGF – beta1; транскрипционного фактора SOX-9 (влияет на Wnt сигналинг хондроцитов); синтез оксида азота и многое другое.

При этом активация ядерного фактора «каппа би» (NF-κB) помимо выработки провоспалительных цитокинов (IL-1β, TNF-α, IL-6 и др.), в малых количествах вызывает преждевременное «старение» клеток со сменой их фенотипа, в большом количестве – приводит к смерти клеток (апоптозу – «запрограммированной», но часто преждевременной, или к пироптозу – преждевременной смерти вследствие критического повреждения самой клетки). В любом случае, гиперактивация данного транскрипционного фактора не сулит ничего хорошего ни для самой клетки, ни для окружающего ее матрикса, ни для ткани, ни для органа.

Нарушение регулировки сигнальных механизмов, основой которых является NF-κB и MAPK сигналинг, связано со многими тяжелыми болезнями человека, такими как рак, аутоиммунные заболевания, хронические воспаления, нарушение обмена веществ, диабет обоих типов, нейродегенеративные болезни, ревматоидный артрит, остеоартриты, дегенеративная болезнь диска и прочее.

Hedgehog («ежовый») сигналинг – критическая роль в формировании костей: отвечает за дифференцировку остеобластов, хондрогенез, формирование хрящей. Hedgehog (тип Sonic) стимулирует формирование остеокластов и препятствует сращению костей. Участвует в прогрессировании возраст-зависимых заболеваний (сердечно-сосудистые заболевания, старение кожи).

FOX0 (Forkhead box) – катаболический путь для мышц и хрящевой ткани.

NOTCH – регулирует гомеостаз костей. «Ишемический» (зависящий от кровоснабжения) сигнальный путь, завязанный на парциальном напряжении кислорода. Подавляет апоптоз в клетках пульпозного ядра и фиброзного кольца после активации их фактором некроза опухоли-альфа или при гипоксии. Сигнальный путь NOTCH пересекается с NF-κB, MAPK, PI3/AKT и Wnt/β-катениновым путями, влияя на их сигналинг.

Rhoa/ROCK (Ras homolog family member A/Rho-associated protein kinase 1 (ROCK)) – механический путь, активируемый интегринами. Пересекается с Wnt/β-катенин сигнальным путем. Регулирует синтез генов L-Sox-5, Sox-6 и Sox -9, от которых зависит синтез коллагенов I и II типов – основного материала матрикса связочной и хрящевой ткани.

TGF/BMP (путь трансформирующих ростовых факторов/костных морфогенных протеинов) – регуляция роста кости через контроль дифференцировки остеобластов. BMP регулируется миокином Ирисином через интегрины. Снижение BMP сигналинга связано с возрастным остеопорозом.

FGF (фактор роста фибробластов) сигналинг – развитие скелета и дифференцировка фибробластов: стимуляция пролиферации предшественников остеобластов (самообновление костей), регулирует гомеостаз фосфатов, метаболизм витамина D, пересекается с сигнальными путями Wnt и p53/p21(сигнальный путь старения клеток), которые вовлечены в патофизиологию остеопороза и кальцификации сосудов. Взаимодействует с сигнальными путями MAPK и PI3/AKT, опосредовано изменяя их сигналинг.

Сигнальный путь PI3/AKT/mTORC1. (Фосфоинозитид-3 киназа/протеинкиназа В/механическая цель рапамицина). На данном сигнальном пути держится вся физическая реабилитация. В зависимости от типа сигнала данный путь активирует или анаболические гены, или катаболические. Данный путь пересекается с NF-κB и MAPK путями и напрямую подавляет их активность при условии анаболической стимуляции.