Изоферменты миозина миокардиальной клетки

К доминирующему типу волокон в кардиомиоцитах желудоч­ков сердца относятся аналогичные миозину красных (медлен­ных) скелетных мышц. Несмотря на внешнее сходство, в кардиомицитах желудочков сердца животных большинства видов содержится разное количество трех изоферментов миозина, обо­значаемых Vi, V2 и Уз в порядке уменьшения электрофоретической подвижности и АТФазной активности. Эти три формы-миозина различаются по структуре, так как они образованы не­сколькими комбинациями тяжелых цепей (ТЦ) двух типов: аль­фа и бета. Легкие цепи миозина всех трех форм, по-видимому, одинаковы. Таким образом, каждая молекула изофермента V1 состоит из двух альфа-ТЦ, в то время как изофермент V3 со­стоит из двух ТЦ. Изофермент V2 представляет собой гетеродимер цепей альфа- и ТЦ. Поскольку миозин играет ос­новную роль в цикле образования поперечных мостиков, можно-ожидать, что любое изменение относительного содержания изоферментов миозина окажет влияние на механическую актив­ность желудочка.

Уровень в организме гормонов щитовидной железы и распределение изоферментов миозина

Влияние тиреоидного состояния животного на изоферментный состав миозина кардиомиоцитов желудочков схематически представлено на рис. 28.2. У интактной взрослой крысы дефи­цит тиреоидного гормона, вызванный гипофизэктомией или уда­лением щитовидной железы, стимулирует синтез изофермента V3 и угнетает синтез изофермента V1. Введение тиреоидного-гормона взрослым нормотиреоидным кроликам, наоборот, стимулирует синтез изофермента Vi и угнетает синтез изофермен­та V2. Поскольку у животных этих видов молекулы миозина от­личаются только структурой тяжелых цепей, эти результаты были интерпретированы как указывающие на то, что тиреоидный гормон стимулирует синтез альфа-цепей и угнетает синтез цепей. Этот вывод был подтвержден тем, что введение тиреоидного гормона стимулирует синтез мРНК, специфический для альфа-цепей, и угнетает синтез мРНК для цепей [8].

Рис. 28.2. Влияние тиреоидного состояния на распределение изоферментов миозина в миокарде желудочков.

В эксперименте на сердце быка с гипертиреовдизмом в полосе, движущейся с наибольшей скоростью, может также содержаться изофермент V2.

Поразительно количественное различие изоферментного со­става миозина миокарда желудочков у животных разных видов. В сердце крысы около 80—85% миозина приходится на изофер­мент V1, 5—10% — на V2 и 10—15% — на V3. После тиреоидэктомии и введения ^131I для подавления активности оставшейся ткани щитовидной железы практически'весь миозин оказывает­ся представленным изоферментом V3. У взрослых нормотиреоидных кроликов около 85% миозина представлено изоферментом V3 и введение тиреоидного гормона вызывает радикальное изме­нение изоферментного состава, когда 85% миозина представле­но изоферментом V1.

Степень изменения изоферментного состава миозина под влиянием тиреоидного гормона в миокарде животных других видов может оказаться не столь существенной. Например, в сердце теленка миозин миокарда желудочков мигрирует в фос­фатном геле в виде единой полосы, которая, как считается, со­ответствует V3. После 2 нед постоянного введения тироксина появляется быстро мигрирующая полоса (V1), составляющая 50—60% от общего количества миозина. Дефицит тиреоидного гормона, вызванный введением пропилтиоурацила в течение 2 нед, не оказал заметного влияния на преобладание в норме изофермента V3.

На аутопсии в миокарде человека распределение изофермен­тов близко к наблюдаемому в сердце кролика. Обнаружены все три их формы, однако отмечено значительное преобладание низ­коактивного изофермента V3. К настоящему времени влияние тиреоидного состояния на изоферментный состав миозина в мио­карде желудочков сердца человека окончательно не установле­но. Возможно, будут обнаружены и другие формы изофермен­тов. Если же нет, то выявленное распределение может ограни­чивать потенциальные изменения или переключение направле­ния генов человека, ответственных за синтез миозина. Посколь­ку уровень изофермента V3 находится почти у верхней границы, он не может быть еще более высоким. Однако возможно увели­чение количества изофермента V1 при соответствующей стиму­ляции.