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Modelagem de mecânica estatística dos efeitos do estiramento mecânico na concentração intracelular de Ca2+

Processo: 19/16338-7
Linha de fomento:Bolsas no Brasil - Doutorado
Vigência (Início): 01 de novembro de 2019
Vigência (Término): 31 de julho de 2023
Área do conhecimento:Ciências Exatas e da Terra - Física - Física Geral
Pesquisador responsável:Adriano Mesquita Alencar
Beneficiário:Yan Borges Barreto
Instituição-sede: Instituto de Física (IF). Universidade de São Paulo (USP). São Paulo , SP, Brasil
Vinculado ao auxílio:13/17368-0 - Genômica cardiovascular: mechanismos & novas terapias - CVGen mech2ther, AP.TEM
Assunto(s):Método de Monte Carlo

Resumo

O objetivo deste projeto é estudar a influência do estiramento mecânico no transporte de Ca2+ através da membrana celular. Para fazer isso, nós iremos desenvolver um modelo de mecânica estatística que forneça o fluxo transmembranar de Ca2+ como função do estiramento do substrato para duas proteínas de transporte, a saber, um canal iônico, e o trocador de Na+/Ca2+, NCX. Esse modelo de mecânica estatística será resolvido pelo método de Monte Carlo, que é um método com o qual o nosso grupo de pesquisa já possui experiência. O interesse por trás da modelagem que envolve o canal iônico reside no fato de que existe uma grande quantidade de dados experimentais sobre os efeitos do estiramento mecânico na concentração intracelular de Ca2+. No entanto, esses dados não possuem uma fundamentação teórica sólida, uma vez que os modelos existentes não são capazes de reproduzi-los satisfatoriamente. Já o interesse por trás da modelagem envolvendo o NCX está no fato de que, em experimentos realizados pelo nosso grupo, células vivas de cardiomiócitos reguladas através de um fluxo de Ca2+ são aderidas a um substrato que pode ser estirado para medir propriedades mecânicas dessas células. Essas medições fazem parte de um projeto temático FAPESP (2013/17368-0), cujo objetivo é a regeneração do coração. Assim, é de fundamental importância compreender como o estiramento de cardiomiócitos, dentre outras células, afeta o transporte de Ca2+ pelo NCX. Nossa perspectiva é a de que os resultados do presente estudo poderão ser usados pela comunidade científica em conjunto com os diversos trabalhos experimentais que vêm sendo realizados para compreender os efeitos de estímulos mecânicos observados in vivo na função celular.