Kvantitativní model účinku ethanolu na IK1 kanál u komorových srdečních buněk potkana
| Autoři | |
|---|---|
| Rok publikování | 2015 |
| Druh | Konferenční abstrakty |
| Fakulta / Pracoviště MU | |
| Citace | |
| Popis | Úvod. V naší nedávné experimentální studii jsme prokázali dvojí účinek ethanolu na draslíkový proud IK1 u komorových srdečních buněk potkana. Zatímco při nízkých koncentracích (do 2 mM) byl proud ethanolem snižován, při koncentracích nad 8 mM byl IK1 v průměru zvyšován, avšak na počátku aplikace látky docházelo pravidelně před dosažením ustáleného stavu k přechodnému poklesu proudu. V koncentracích 2 a 8 mM byl patrný různý účinek ethanolu u jednotlivých buněk. Velikost IK1 v kontrole byla signifikantně nižší u buněk, u nichž ethanol působil zvýšení proudu než u buněk, u nichž docházelo ke snížení IK1 . Metodika. Základem této studie je biofyzikálně opodstatněný model interakce IK1 kanálu s ethanolem vyjádřený soustavou diferenciálních rovnic. Vychází z publikovaných dílčích nálezů o vlastnostech exprimovaných draslíkových Kir kanálů, z nichž některé jsou ethanolem inhibovány, jiné aktivovány. Pro numerická řešení byl použit software pro vědeckotechnické výpočty MATLAB v.7.2 (MathWorks, Inc.). Výsledky. Náš model stojí na předpokladu, že měřený proud IK1 je zprostředkován nejméně dvěma frakcemi heterotetramerů tvořených podjednotkami Kir2.1, Kir2.2 a Kir2.3 s různou odezvou na ethanol. IK1 kanály odpovídající na ethanol aktivací mají v modelu ve srovnání s kanály odpovídajícími inhibicí větší vodivost v kontrole a nižší hodnotu EC50. Kinetika přechodných změn po aplikaci ethanolu je dána interakcí kanálů s fosfolipidem fosfatidylinositol-4,5-bisfosfátem (PIP2), o kterém je známo, že ovlivňuje pravděpodobnost výskytu kanálu v otevřeném stavu. V souhlase s našimi experimenty je odezva kanálů, které jsou ethanolem inhibovány, podstatně rychlejší (časová konstanta ~16 s) než odezva kanálů, které jsou ethanolem aktivovány (časová konstanta ~55 s). Závěr. Navržený kvantitativní model nabízí výklad všech uvedených experimentálních výsledků na základě předpokládané existence minimálně dvou populací IK1 kanálů, které reagují odlišně v přítomnosti ethanolu. |
| Související projekty: |