RUS  ENG
Полная версия
ЖУРНАЛЫ // Математическая биология и биоинформатика // Архив

Матем. биология и биоинформ., 2021, том 16, выпуск 1, страницы 86–100 (Mi mbb459)

Математическое моделирование

Модификация моделей динамики кальция в астроцитах рианодиновым путём высвобождения

Я. В. Фрицлерa, С. И. Барцевb, О. С. Белозорc, Ант. Н. Шуваевc, Анд. Н. Шуваевa

a Сибирский федеральный университет, Красноярск, Россия
b Институт биофизики СО РАН, Красноярск, Россия
c Красноярский государственный медицинский университет им. проф. В.Ф. Войно-Ясенецкого, Красноярск, Россия

Аннотация: В работе было исследовано влияние рианодинового пути высвобождения кальция из ЭПР на динамику цитозольного кальция в астроцитах. За основу была взята модель, разработанная Де Питта с соавторами (DeP). И в неё были добавлены уравнения для рианодиновых рецепторов и потенциалзависимых кальциевых каналов. Полученная модель показала значительно больший диапазон прогнозов: получен спектр частот спонтанных колебаний цитозольного кальция (которых нет во взятой за основу модели с представленным набором парамеров), как для оригинальной модели DeP, так и для основных существующих моделей динамики кальция в астроците. Показано, что с добавленными уравнениями, из изначальной модели DeP можно получить результаты других моделей, в частности модели, разработанные Лаврентовичем и Хемкиным или Дюпонтом с соавт.
Отстутствие спонтанных колебаний цитозольного кальция при активных рианодиновых каналах, как заявлено в ряде недавних экспериментов, также можно получить из представленной модели. В работе исследованы параметры, отвечающие за переключение режимов динамики цитозольного кальция в астроцитах. Также была изучена взаимосвязь спонтанных колебаний и колебаний, вызываемых глутаматным стимулом. Показано, что в зависимости от интенсивности оттока кальция из цитозоля, глутаматное раздражение может вызывать прерывание спонтанных колебаний, либо их полное «отключение».

Ключевые слова: кальций-индуцированное высвобождение кальция, CICR, астроцит, рианодиновый рецептор, математическая модель.

Материал поступил в редакцию 07.04.2021, 28.04.2021, опубликован 15.05.2021

DOI: 10.17537/2021.16.86



© МИАН, 2024