Wachstumsreizen und transkriptionale Regulierung
Signal-transduktorische Leitungen
Anstrengende Muskelaktivitäten sind immer mit der Veränderung eines oder mehrerer Faktoren verbunden, wie zum Beispiel:
- der passiven oder aktiven Anspannung,
- der sarkoplasmatischen Calciumkonzentration,
- dem Energieabruf,
- der intramuskulären Sauerstoffkonzentration,
- der hormonellen Verfügbarkeit,
- den Wachstumsfaktoren und Zytokin,
- der Temperatur
- sowie der zellulären Schädigung.
Eine deutliche Veränderung jeder dieser Variablen wird zu einer geminderten signal-transduktorischen Leitungsaktivität führen und somit eine unterschiedliche genetische Transkription während des Muskelwachstums induzieren.
Signal-transduktorische Leitungen werden als Reaktion auf verschiedene Kontraktionsformen des Muskels aktiviert. Das beinhaltet:
- die Involvierung von AMPK (AMP-dependent protein kinase),
- Calcineurin,
- ERK1/2 (extracellular signal-regulated kinase) und p38 (stress-activated protein kinase),
- JNK40 (c-Jun N-terminal protein kinase),
- NF-KB41 (nuclear factor KB),
- PI3K-PKB/AKT-mTOR (phosphatidylinositol 3‘-kinase – protein kinase B/AKT – mammalian target of rapamycin),
- sowie PKC (protein kinase C).
In Abhängigkeit von diesen „pathways“ sind viele der genannten Transkriptionsfaktoren bei der Muskelgenese, der andauernden aktiven Adaption und bei den Regenerationsprozessen involviert.
Daher wird angenommen, dass anstrengende wachstumsinduzierende Muskelaktivität und andere Wachstumsreize ein Netzwerk von signal-transduktorischen Leitungen anregen.