Un modelo dinámico de oscilaciones de concentración de calcio citosólico en células de mastocitos
Autores: Sun, Mingzhu; Li, Yingchen; Yao, Wei
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2021
Acceso abierto
Artículo científico
2021
Un modelo dinámico de oscilaciones de concentración de calcio citosólico en células de mastocitos
Categoría
Matemáticas
Subcategoría
Matemáticas generales
Palabras clave
Concentración de calcio citosólico
Oscilaciones
Células de mastocitos
RE
Mitocondrias
Frecuencia
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 33
Citaciones: Sin citaciones
En este documento, se establece un modelo dinámico de las concentraciones de calcio citosólico () en las células cebadas (MCs). Este modelo incluye el citoplasma (Cyt), el retículo endoplásmico (ER), las mitocondrias (Mt) y la región funcional (d), formada por el ER y Mt, también con canales en estos compartimentos celulares. Mediante este modelo, calculamos oscilaciones que son impulsadas por mecanismos distintos en diferentes (coeficiente de degradación de inositol 1,4,5-trisfosfato y coeficiente de producción de ), así como en diferentes distancias entre el ER y Mt (distancia ER-Mt). El modelo predice que (i) los compartimentos Mt y d pueden reducir la amplitud de las oscilaciones y hacer que el ER libere menos durante las oscilaciones; (ii) con el aumento de la concentración citosólica (), la amplitud de las oscilaciones aumenta (de 0.1 M a varios M), pero la frecuencia disminuye; (iii) la frecuencia de las oscilaciones disminuye a medida que aumenta la distancia ER-Mt. Además, cuando la distancia ER-Mt es mayor a 65 nm, el compartimento d tiene menos efecto en las oscilaciones. Estos resultados sugieren que Mt, d y pueden afectar tanto la amplitud como la frecuencia de las oscilaciones, pero el mecanismo es diferente. El modelo proporciona un mecanismo integral para predecir las oscilaciones de la concentración citosólica en las células cebadas, y una base teórica para las oscilaciones de calcio observadas en las células cebadas, con el fin de comprender mejor el mecanismo de regulación de la señalización de calcio en las células cebadas.
Descripción
En este documento, se establece un modelo dinámico de las concentraciones de calcio citosólico () en las células cebadas (MCs). Este modelo incluye el citoplasma (Cyt), el retículo endoplásmico (ER), las mitocondrias (Mt) y la región funcional (d), formada por el ER y Mt, también con canales en estos compartimentos celulares. Mediante este modelo, calculamos oscilaciones que son impulsadas por mecanismos distintos en diferentes (coeficiente de degradación de inositol 1,4,5-trisfosfato y coeficiente de producción de ), así como en diferentes distancias entre el ER y Mt (distancia ER-Mt). El modelo predice que (i) los compartimentos Mt y d pueden reducir la amplitud de las oscilaciones y hacer que el ER libere menos durante las oscilaciones; (ii) con el aumento de la concentración citosólica (), la amplitud de las oscilaciones aumenta (de 0.1 M a varios M), pero la frecuencia disminuye; (iii) la frecuencia de las oscilaciones disminuye a medida que aumenta la distancia ER-Mt. Además, cuando la distancia ER-Mt es mayor a 65 nm, el compartimento d tiene menos efecto en las oscilaciones. Estos resultados sugieren que Mt, d y pueden afectar tanto la amplitud como la frecuencia de las oscilaciones, pero el mecanismo es diferente. El modelo proporciona un mecanismo integral para predecir las oscilaciones de la concentración citosólica en las células cebadas, y una base teórica para las oscilaciones de calcio observadas en las células cebadas, con el fin de comprender mejor el mecanismo de regulación de la señalización de calcio en las células cebadas.