Obrazy troch simulovaných vápnikových zábleskov generované zhlukmi vápnikových kanálov organizovaných do odlišných typov srdcových diád (krátke biele úsečky v počiatku záblesku rozvinuté nadol). Každá diáda obsahuje 40 RyR kanálov (farebné štvorčeky) spojených do 1, 2, alebo 4 funkčne nezávislých zhlukov o rôznej hustote. V obrazoch zábleskov farby kódujú veľkosť záblesku, v obrazoch diád kódujú príspevok jednotlivých RyR kanálov. Osový kríž znázorňuje polohu, čas, a intenzitu signálu.
Štúdium funkcie srdcových svalových buniek vyžaduje technologicky náročné experimenty na izolovaných živých bunkách. Avšak ani najmodernejšie technológie neumožňujú priame merania jedinečných dejov prebiehajúcich na vnútrobunkových štruktúrach. Je to nielen v dôsledku nedostatočného priestorového a časového rozlíšenia, ale často aj kvôli nemožnosti experimentálne zasahovať do zloženia alebo funkčného stavu delikátnych štruktúr v bunke.
Do tejto kategórie „neuskutočniteľných“ experimentov patrí aj štúdium ryanodínových receptorov vo vnútri srdcových svalových buniek, ktoré prostredníctvom vápnikových zábleskov riadia kontrakciu srdca. Zásadné technologické obmedzenia bránia experimentálnemu testovaniu molekulových mechanizmov stojacich za vznikom vápnikových zábleskov. Bogdan Iaparov a tím Alexandry Zahradníkovej z Oddelenia bunkovej kardiológie ÚEE BMC SAV prekonali tieto obmedzenia pomocou matematického modelovania. Vytvorili in silico model diád srdcových myocytov postavený na základe poznatkov získaných nepriamymi experimentálnymi metódami. Simuláciou aktivity ryanodínových receptorov získavali odpovede modelu za podobných podmienok, ako pri meraní vápnikových zábleskov. Dôkladným rozborom charakteristík simulovaných vápnikových zábleskov autori odhalili príčinné súvislosti medzi charakteristikami srdcových diád, kolektívnou aktivitou zhlukov ryanodínových receptorov a vlastnosťami vápnikových zábleskov. Získané výsledky publikovali v prominentnom časopise Journal of General Physiology, vydávanom Rockefeller University Press, USA.
Autorov tiež potešilo, že editori tohto ikonického časopisu vybrali hlavný výsledok ich štúdie na titulnú stranu časopisu. (ODKAZ na článok: In silico simulations reveal that RYR distribution affects the dynamics of calcium release in cardiac myocytes)
Poznámka: Bogdan Iaparov je summa cum laude absolvent teoretickej fyziky na Ural Federal University, Jekaterinburg, Ruská Federácia, a študent druhého ročníka doktorandského programu Biofyzika na UPJŠ v Košiciach pod vedením Ing. Alexandry Zahradníkovej, DrSc.
Informácie a foto poskytla: Ing. Alexandra Zahradníková, DrSc.
This website uses cookies so that we can provide you with the best user experience possible. Cookie information is stored in your browser and performs functions such as recognising you when you return to our website and helping our team to understand which sections of the website you find most interesting and useful.
Strictly Necessary Cookie should be enabled at all times so that we can save your preferences for cookie settings.
If you disable this cookie, we will not be able to save your preferences. This means that every time you visit this website you will need to enable or disable cookies again.
Slovenčina
English
