Калцият активира миозина за работа

Ще нарисувам сърцето. Всъщност ще го направя увеличено, за да видим какво точно се случва в стената на сърцето и в по-голяма дълбочина. Нека започнем със сърдечната стена. Какво ще видим, ако увеличим? Ще видим сърдечните клетки – това е клетка с разклонения. Спомни си, че сърдечните клетки, освен че имат разклонения, изглеждат по специфичен начин. Понякога имат едно, понякога имат две ядра. Сега ще увеличим още мащаба на тази сърдечна клетка. Какво ще видим, ако увеличим още? Знаеш, че има много, много протеини вътре в тази сърдечна клетка. И тези, които обикновено ни интересуват, са актин и миозин. И това са класически клетъчни протеини, които позволяват на клетката да се съкращава. Може да изглежда така: с нашите актини, малко отделени един от друг. Ще го надпиша. Това е актин. В средата на актина имаме миозин. Имаме този лилав миозин. Изглежда може би ето така, с малки миозинови главички, излизащи нагоре. Има такива от двете страни. Тези миозини са вързани към стената. Тази стена накрая. Ще нарисувам това в зелено, нещо такова. Това е титин. Титинът е това, което пази миозина да не отплува. Можеш да си го представиш така: с времето тези миозини и актини ще започнат да се свързват. Те ще започнат да се свързват. Наричаме това актин-миозин взаимодействие (връзка). Може да чуеш и други термини. Но основно двете си взаимодействат. Миозинът ще иска да издърпа в тази посока. Ще иска да се свърже с актина и да го придърпа насам. Всъщност, всички тези малки миозини ще направят същото – ще издърпат актина в същата посока. И по същия начин имаш издърпване в обратната посока. Имаш издърпване към средата. Ако това заработи, какво ще се случи? В краищата тук, наричаме тези Z-дискове. Може да си чувал/а термина "Z-линия", защото изглежда като линия под микроскоп. Но ако увеличиш и погледнеш отблизо, това е диск от протеин. Тези Z-дискове, ако нашите актини и миозини си взаимодействат и дърпат едни други, по начина, по който е показано, те ще бъдат издърпани навътре. Малко е като придърпване на стената към центъра. Можеш да си го представиш така. Можеш да си представиш актина като въже, висящо от края на тези Z-дискове. А миозинът буквално го е захванал, дърпа въжето и Z-дисковете. Всъщност, голяма част от миозина прави това едновременно. В хармония. Затова тези дискове се придвижват към центъра, ние наричаме това "съкращаване" на клетката. Или клетъчно съкращаване. Тези актинови въжета, ако продължиш да си ги представяш по този начин, няма да бъдат отрязани или да се свият. Те ще останат със същата дължина. Но тези Z-дискове изглежда се доближават. Цялото нещо изглежда малко претъпкано, защото миозинът е придърпал всичко към центъра. Това е клетъчното съкращаване. Сега ще увелича картината още повече. Да кажем, че искам да увелича това, което е вътре в ето този бял правоъгълник. Да видим как ще изглежда това. Нека го видим. Ще направя малко място. Нека оставим това така. Нека започна с рисуването на актина. Ще изглежда нещо такова. Ще се опитам да бъде последователно. Ще видим какво ще нарисувам. Имаме нашите актин и миозин. Ще сложа миозина в същата посока като актина. Ще изглежда нещо такова. Да кажем, че тук е една главичка. И имаме още една тук. Имаме нашия миозин. Разбира се, той ще продължи в двете посоки, но голяма част ще е в тази посока. Имаме актина и миозина и историята от предната рисунка свършва до тук. Знаем, че местата на свързване на миозина и актина са запречени от тропомиозин. Той преминава отвътре по този начин. Стои на местата за свързване, така че миозинът не може да достигне до там. И има още един протеин. Говорихме за това, че има още един протеин – тропонин. Тропонинът е също в този участък. Ще нарисувам тропонина ето така. Може би сe чудиш защо рисувам тропонина на три части. Защо има нещо с формата на полумесец и два малки кръга?" Тропонинът, макар досега да сме говорили за него като за един протеин, това цялото нещо е по-познато като "тропонин комплекс", а не само "тропонин". Всъщност е протеинов комплекс от три части – тропонин-C, I и T. Ако това не е ясно, ще го сложа тук от страни. Има тропонин-C, тропонин-I и тропонин-T. В жълто е нашият тропомиозин. Сега е малко по-ясно. Имаме всичките тези неща тук, с тропомиозина, който пречи на миозиновата главичка. Какво ще накара тропониновия комплекс да се премести? Какво ще отвори място за нашите миозинови главички? Знаем, че ще бъде калцият. Ще го нарисувам тук. С коя част на комплекса ще се свърже? С тропонин-C, C за калций. Това ще свърже калция. Тропонин-C ще се свърже с него. И когато това стане, когато калцият е тук долу, сега вече може да разкара тропомиозина от пътя. Сега тропомиозинът (ще нарисувам тук зелени стрелки) се разкарва и миозиновите главички са много щастливи. Защото могат най-накрая да се свържат с актина. Ако няма калций, както можеш да видиш тук вдясно, този тропонин няма да се свърже с калций. Тогава тропомиозинът няма да се отмести. Остава да пречи. И накрая миозинът ще бъде нещастен, защото не може да се свърже с актина. Можеш да видиш сега: от гледна точка на миозина, той обича да има калций наоколо. Защото означава, че може да върши работа. Нека разчистя малко тук. Стигаме до последната точка. Можем да кажем, че щастлива миозинова главичка е работещата главичка – това е малко като да си намериш работа. Всички са щастливи, когато започваш работа, като те наемат. И не е по-различно за миозиновите главички – те искат да ги наемат. Как осигуряваш работа на миозиновите главички? Има основно две стратегии за повишаване на т. нар. "инотропия" – да впрегнем повече миозинови главички на работа. Нека видим двете стратегии. Първата е какво? Можеш да оказваш влияние върху количеството калций. Можеш да докараш повече калций. Това е първата стратегия. Другата стратегия може да бъде: можеш да имаш тропонин-C. Спомни си, тропонин-C е част от комплекса, който свързва калция. Можеш да накараш тропонин-C да бъде по-чувствителен към калция. Ще сложа това в кавички. Какво имам предвид под "чувствителен". Това означава, че тропонин-C може да промени формата си или конформацията си, за да се свърже по-лесно с калция наоколо. Така калцият се свързва по-лесно. Но исках да сложа думата "чувствителен", защото може да срещнеш тази дума и ще се чудиш какво значи. Да свържеш калция по-лесно. Това са двете основни стратегии. И можеш да си представиш при едната стратегия – повишаваме калция, но оставяме чувствителността на тропонин-C непроменена. Не променяме колко лесно се свързва калцият. И общият ефект е повече работещи миозинови главички. Повече работещи главички. Това ще е общият ефект. И можеш да го обърнеш. Можеш да кажеш: "Може би имаш същото количество калций, може би не увеличаваш калция, а караш тропонина да се свърже по-лесно с наличния калций. В тази ситуация също има повече работещи миозинови главички. И при двата сценария, и при двете стратегии ще имаш повече работещи главички. Това са двете основни стратегии за инотропия.