Intrazelluläre Ca2+-Konzentration

Erregungs-Kontraktions- und Erregungs-Transkriptions-Verbindungen

Die direkten Ca²⁺-abhängigen transkriptionalen Signalwege der Skelettmuskulatur sind die Calcineurin-NF-T (Dephosphorylierung von NFAT), die Ca²⁺-Calmodulin abhängigen Proteinkinasen II und IV und die Proteinkinase C. Diese Signalwege aktivieren die transkriptionalen Faktoren, die das Verhalten der mitochondrial und nuklear kodierten Gene regulieren und somit resultierend für die adaptiven Anpassungen der beiden Muskelfasertypen und der oxidativen Kapazität verantwortlich sind.

Zusammenfassend bestehen wichtige Anhaltspunkte, dass intrazelluläre Ca²⁺-Signale in der Skelettmuskulatur sowohl wichtig für die Erregungs-Kontraktions-Verbindungen als auch für die Erregungs-Transkriptions-Verbindungen sind. Weitere Anzeichen festigen die besondere Bedeutung der CaMKs für die Auslösung der mitochondrialen Biogenese und in einem geringeren Maße für das isoforme Verhalten von Myosin und anderen kontraktilen Proteinen sowie der Muskelhypertrophie. Trotz eines nicht vollständigen Wissens über die CaMKs, insbesondere über die CaMKII bezüglich der Übertragung von Nervenbahnen in die muskuläre Plastizität, scheint ihre Fähigkeit der Dekodierung bezüglich der Amplitude und Frequenz der intrazellulären Ca²⁺-Oszillation (Schwankung) sie zum optimalen Kandidaten für die Entschlüsselung der trainingsspezifischen Rückmeldung zu machen.

Zukünftige Einblicke in die Spezifität der Verwicklung der CaMKII in das Isoforme-Verhalten von Molekülen und ihren nach geordneten Zielen bei Skelettmuskulatur, werden bei der Aufklärung der Mechanismen helfen, unter denen ein Muskel adaptieren kann. Darüber hinaus zeigt sich deutlich, dass multiple Signale zusammengelegt werden können, um eine völlige Aktivierung der adaptiven Reaktion zu erreichen. Transkriptionale Regulationen durch andere Ca²⁺ abhängige oder unabhängige Nervenbahnen können synergistisch mit der CaMK zusammengeführt werden, um eine maximale Adaption zu ermöglichen. Dieses sehr gut koordinierte System von „Feedforward“ und „Feedback“ vermittelnden Signalen, ermöglicht der Skelettmuskulatur eine optimale Adaption durch die innerhalb der Muskulatur platzierten Ladungen. Das führt zu einer Verbesserung der funktionalen Kapazität und somit zur Bewältigung der selbst auferlegten Belastung.