Неожиданная организация мышечных волокон у средиземноморской рыбы

Исследователи из Льежского университета Эрик Пармантье и Марк Тири обнаружили новую, неожиданную организацию мышечных волокон у рыбы Parophidion vassali, обитающей в Средиземном море. Эта рыба, как и многие другие, использует специализированные мышцы для производства звуков. Открытие может изменить наше понимание мышечного сокращения.

Общее строение поперечнополосатых мышечных волокон считалось консервативным для всех изученных групп позвоночных. Однако в звуковых мышцах рыб, способных сокращаться с частотой 100–300 Гц (100–300 циклов сокращения/расслабления в секунду), пропорции клеточных компонентов могут варьироваться, обеспечивая особые свойства.

• Новое исследование, проведенное Лабораторией функциональной и эволюционной морфологии и Лабораторией клеточной и тканевой биологии (опубликовано в Cell and Tissue Research), выявило уникальное строение волокон звуковой мышцы у Parophidion vassali.

Ключевое открытие: сетевая структура миофибрилл

Вместо классического параллельного расположения, миофибриллы в мышечном волокне образуют огромную сеть.

• Каждая миофибрилла в каждом саркомере разделяется на две ветви: одна соединяется с миофибриллой выше, другая — с миофибриллой ниже.
• Малое количество миофибрилл и большой объем, занимаемый саркоплазматическим ретикулумом, характерны для быстросокращающихся мышц.
• Сетевая структура, по мнению ученых, позволяет большему количеству головок миозина образовывать поперечные мостики с актиновыми филаментами, что может увеличивать силу в этой быстрой мышце.
• Многочисленные митохондрии, необычно расположенные внутри Z-полос (которые в этих волокнах очень длинные — 700 нм против 70–150 нм в обычной мышце), по-видимому, снабжают энергией для производства длительных звуков.

Этот новый тип организации поперечнополосатых мышечных волокон, ранее не описанный в научной литературе, потенциально позволяет сочетать мышечную силу и скорость. Для понимания его работы и возможных молекулярных адаптаций требуются дальнейшие исследования.