Tại sao thụ thể beta-adrenergic lại có thể vận hành hai hoạt động trái ngược của cơ tim là co và giãn?
Quả thật nếu chỉ xét trên phương diện từ ngữ có vẻ như hai hiện tượng này trái ngược nhau đó cũng là điều thường thấy vì lẽ từ ngữ tự nó có thể gây misconception (ngộ nhận) và nên chăng không bao giờ nên xem từ ngữ và phát biểu là tri thức?
Để thấu đáo vấn đề này ta hãy lần lượt xem xét chuỗi sự kiện diễn ra trong hoạt động co cơ tim (inotropy) và giãn cơ tim (lusitropy).
Hình 1.
Trong hình 1 ta sẽ thấy toàn bộ vấn đề được khái quát trong hình là một tế bào cơ tim trên màng được biểu hiện thụ thể beta-adrenergic và các kênh ion chính; trong đó động lực chính của cả 2 quá trình co và giãn cơ tùy thuộc vào nồng độ Ca++ nội bào ( 10 lũy thừa -6) khi co cơ & khi giãn cơ là 10 lũy thừa -7. Điều chỉnh nồng độ Ca++ nội bào tùy thuộc 2 yếu tố :
1. phóng thích calcium từ sarcoplasmic reticulum (SR) qua thụ thể ryanodin (RyR) làm tăng Ca++
2. thu hồi calcium vào (SR) làm giảm Ca++ nội bào (hình 2).
Hình 2.
Bản thân của cả 2 quá trình này đều lệ thuộc vào protein kinase A (PKA) được hoạt hóa do cAMP, hoạt hóa PKA sẽ:
1. phosphoryl hóa kênh calcium loại L ở tiểu đơn vị beta làm Ca++ nhập bào kích thích sự phóng thích Ca++ từ SR qua RyR gây co cơ
Hình 3.
2. phosphoryl hóa phospholamban (PLB) làm bơm SERCA2A thu hồi Ca++ vào SR gây giãn cơ (Hình 3).
Hình 4.
Ta có thể thấy như Hình 4 vai trò chính của PKA trong sự phosphoryl hóa, điều vẫn được gọi một cách đơn giản là calcium induced calcium release thực chất là sự phosphoryl hóa đồng thời của kênh calcium loại L và RyR. Điểm cốt lõi của sự hoạt hóa PKA là cAMP một sản phẩm của sự kích hoạt Adenylin cyclase (AC) của thụ thể beta-adrenergic, chúng ta có thể thấy hiện tượng này được tổng hợp trong hình 5, cho thấy thụ thể beta-arenergic vừa gây co cơ do phosphoryl hóa RyR vừa gây giãn cơ do phosphoryl hóa phospholamban (PL).
Hình 5.
Như vậy ta thấy nếu xét trên bình diện từ ngữ có vẻ như co và giãn cơ đối nghịch nhưng nếu xét trên bình diện sinh học chỉ là phản ứng điều chỉnh nồng độ Ca++ nội bào cần năng lượng do sự chuyển hóa tù ATP thành cAMP dưới tác động của AC.
Theo BS.Phùng Trung Hùng
