Математическое моделирование влияния неоднородного расположения рианодиновых рецепторов в диадном пространстве на амплитуду кальциевого спарка
Аннотация
Магистерская диссертация состоит из введения, литературного обзора, описания методов математического моделирования, постановки цели и задач исследования, результатов и их обсуждения, заключения, списка использованных источников и литературы, включающего 31 наименований. Содержание работы изложено на 51 странице, включая 19 рисунков и 5 таблиц.
Динамика ионов кальция играет важную роль в работе сердечной клетки являясь связующим звеном между электрическим возбуждением и механическим сокращением сердечной клетки. Ионы кальция, необходимые для сокращения, высвобождаются из так называемых кальций высвобождающих единиц (КВЕ), которые состоят из группы рианодин-чувствительных кальциевых каналов (RyR-ов). Высвобождение ионов кальция из КВЕ называется кальциевым спарком. Ранние работы указывали на то, что RyR-ы в КВЕ расположены компактно, формируя решётку. Но недавние исследования методом электронной томографии указали на то, что КВЕ неполностью заполнены RyR-ми и что пространственное расположение RyR-ов как неоднородное, так и нестационарное. Целью данной работы являлась разработка математической модели кальциевого спарка, учитывающей различные варианты распределения RyR-ов в КВЕ и установление роли пространственного расположения RyR в КВЕ в формировании кальциевого спарка.
В работе представлены результаты исследования влияния расположения RyR-ов к КВЕ на амплитуду кальциевого спарка в рамках разработанной математической модели. Результаты моделирования указали на три возможных типа кальциевого спарка исходя из активности КВЕ и на основе полученных данных были найдены зависимости вероятностей каждого типа спарка и средней амплитуды спарка от расположения RyR-ов и их числа в КВЕ, и амплитуды кальциевого тока через одиночный RyR.
Результаты работы были представлены на 3 всероссийских и международных конференциях.
Динамика ионов кальция играет важную роль в работе сердечной клетки являясь связующим звеном между электрическим возбуждением и механическим сокращением сердечной клетки. Ионы кальция, необходимые для сокращения, высвобождаются из так называемых кальций высвобождающих единиц (КВЕ), которые состоят из группы рианодин-чувствительных кальциевых каналов (RyR-ов). Высвобождение ионов кальция из КВЕ называется кальциевым спарком. Ранние работы указывали на то, что RyR-ы в КВЕ расположены компактно, формируя решётку. Но недавние исследования методом электронной томографии указали на то, что КВЕ неполностью заполнены RyR-ми и что пространственное расположение RyR-ов как неоднородное, так и нестационарное. Целью данной работы являлась разработка математической модели кальциевого спарка, учитывающей различные варианты распределения RyR-ов в КВЕ и установление роли пространственного расположения RyR в КВЕ в формировании кальциевого спарка.
В работе представлены результаты исследования влияния расположения RyR-ов к КВЕ на амплитуду кальциевого спарка в рамках разработанной математической модели. Результаты моделирования указали на три возможных типа кальциевого спарка исходя из активности КВЕ и на основе полученных данных были найдены зависимости вероятностей каждого типа спарка и средней амплитуды спарка от расположения RyR-ов и их числа в КВЕ, и амплитуды кальциевого тока через одиночный RyR.
Результаты работы были представлены на 3 всероссийских и международных конференциях.