Interaktion von aktiver und passiver Spannung zur Förderung der Akt-Signalisierung bei Muskelkontraktion

ZWECK: Das Ausmaß, in dem Faktoren, die mit Muskelkontraktion assoziiert sind, Akt aktivieren, bleibt unklar. Diese Studie untersuchte die Einflüsse mechanischer (aktive und passive Spannung), neuronaler (Aktivierungsfrequenz) und metabolischer (Glykogenabbau) Faktoren auf die Akt-Aktivierung während in situ Kontraktionen. METHODEN: Die Muskellänge wurde angepasst, um vergleichbare aktive kontraktile Kräfte in drei Protokollen zu erzeugen, trotz eines zweifachen Unterschieds in der Stimulationsfrequenz (15 vs. 30 Hz); ein viertes Protokoll verwendete eine 30-Hz-Stimulation bei optimaler Länge, um größere aktive Kräfte zu erzeugen. Zwei Protokolle wurden bei optimaler Länge durchgeführt, unter Verwendung von 15- oder 30-Hz-Stimulation (15 Hz opt und 30 Hz opt, jeweils). Zwei weitere Protokolle verwendeten eine 30-Hz-Stimulation in verkürzten oder verlängerten Positionen (30 Hz sub und 30 Hz supra, jeweils). RESULTATE: Die Hauptbefund war, dass das 30-Hz opt-Protokoll eine signifikant größere Akt-Phosphorylierung (ungefähr dreifach im Vergleich zur Kontrolle) induzierte als die anderen Protokolle, was darauf hindeutet, dass die Aktivierung dieses Signalweges am empfindlichsten auf aktive Spannung reagiert. Dieses Ergebnis konnte nicht auf Unterschiede im Glykogenabbau, der Stimulationsfrequenz oder der Erschöpfung zurückgeführt werden. Trotz der Erzeugung des niedrigsten Kraft-Zeit-Integrals wies das 30-Hz supra-Protokoll, das die größte passive Spannung hatte, einen größeren Grad an Akt-Phosphorylierung auf als die 15-Hz opt- und 30-Hz sub-Protokolle. Obwohl diese Unterschiede nicht signifikant waren, deuten sie auf eine mögliche sekundäre Rolle der passiven Spannung hin, die möglicherweise mit aktiver Spannung bei der Aktivierung des Akt-Signalwegs interagiert. SCHLUSSFOLGERUNG: Die Akt-Aktivierung scheint empfindlicher auf aktive kontraktile Spannung zu reagieren als auf passive Spannung. Die Aktivierungsfrequenz scheint bei der Phosphorylierung von Akt keine Rolle zu spielen.