Funcionalmente aislado retículo sarcoplásmico en cardiomiocitos: modelos experimentales y matemáticos
Autores: Soriano, Diogo C.; Bassani, Rosana A.; Bassani, José W. M.
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2025
Acceso abierto
Artículo científico
2025
Funcionalmente aislado retículo sarcoplásmico en cardiomiocitos: modelos experimentales y matemáticos
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Bioingeniería
Palabras clave
Interacción
Transportadores de Ca
FISRM
Modelo de RS
Ciclo de Ca
Cardiomiocitos
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 20
Citaciones: Sin citaciones
La interacción entre los diversos transportadores de Ca complica la evaluación de sistemas aislados en una célula intacta. Este artículo propone el modelo SR funcionalmente aislado (FISRM), un enfoque híbrido (experimental y matemático) para estudiar el ciclo de Ca entre el citosol y el retículo sarcoplásmico (SR), la principal fuente de Ca para la contracción en cardiomiocitos mamíferos. En FISRM, las principales vías de transporte de Ca a través de membranas son eliminadas mediante el uso de un medio extracelular libre de Na y Ca, y la liberación de Ca del SR es provocada por una serie de breves pulsos de cafeína. Dos compuestos que ejercen efectos opuestos en la captación de Ca por el SR fueron caracterizados por este enfoque en cardiomiocitos ventriculares aislados de rata. El FISRM experimental fue simulado con un modelo matemático simple de flujos de Ca a través de la membrana del SR, basado en un modelo previo adaptado a las condiciones actuales. En gran medida, el modelo teórico pudo reproducir los resultados experimentales y confirmar la principal suposición del modelo experimental: que los únicos flujos de Ca relevantes ocurren a través de la membrana del SR. Por lo tanto, el FISRM parece ser un marco valioso para investigar el transporte de Ca del SR en cardiomiocitos intactos bajo condiciones fisiológicas y fisiopatológicas, y para probar enfoques terapéuticos dirigidos a proteínas del SR.
Descripción
La interacción entre los diversos transportadores de Ca complica la evaluación de sistemas aislados en una célula intacta. Este artículo propone el modelo SR funcionalmente aislado (FISRM), un enfoque híbrido (experimental y matemático) para estudiar el ciclo de Ca entre el citosol y el retículo sarcoplásmico (SR), la principal fuente de Ca para la contracción en cardiomiocitos mamíferos. En FISRM, las principales vías de transporte de Ca a través de membranas son eliminadas mediante el uso de un medio extracelular libre de Na y Ca, y la liberación de Ca del SR es provocada por una serie de breves pulsos de cafeína. Dos compuestos que ejercen efectos opuestos en la captación de Ca por el SR fueron caracterizados por este enfoque en cardiomiocitos ventriculares aislados de rata. El FISRM experimental fue simulado con un modelo matemático simple de flujos de Ca a través de la membrana del SR, basado en un modelo previo adaptado a las condiciones actuales. En gran medida, el modelo teórico pudo reproducir los resultados experimentales y confirmar la principal suposición del modelo experimental: que los únicos flujos de Ca relevantes ocurren a través de la membrana del SR. Por lo tanto, el FISRM parece ser un marco valioso para investigar el transporte de Ca del SR en cardiomiocitos intactos bajo condiciones fisiológicas y fisiopatológicas, y para probar enfoques terapéuticos dirigidos a proteínas del SR.