Modelo matemático de potencial de ação e transporte de Ca2+ em miócitos ventriculares de ratos neonatos

Autor(es)

Natália Ferreira Oshiyama

• Tipo de documento: Tese de Doutorado
• Imprenta: Campinas, SP.
• Instituição: Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP). Faculdade de Engenharia Elétrica e de Computação
• Data de defesa: 2014-03-28

Membros da banca

José Wilson Magalhães Bassani; Emiliano Horacio Medei; Wamberto Antonio Varanda; Wilson Nadruz Junior; Eduardo Tavares Costa

• Orientador: José Wilson Magalhães Bassani; Rosana Almada Bassani

Resumo

O potencial de ação (PA), variação do potencial elétrico através da membrana (Em), é gerado por fluxos iônicos através de canais e transportadores, cuja função e expressão pode ser alterada por hormônios, neurotransmissores, drogas e toxinas. Trata-se de um sistema complexo, para o qual os modelos computacionais constituem ferramenta importante de estudo. No presente trabalho, foi desenvolvido um modelo de PA e transporte de Ca2+ em células ventriculares de ratos neonatos, para o que foi necessário medir a concentração intracelular de Na+ ([Na+]i) e a corrente de Na+ (INa) em cardiomiócitos isolados, sobre as quais há pouca informação na literatura, e as correntes de Ca2+ (ICa), transiente de saída (Ito) e retificadora tardia (IK) de K+, além do próprio PA para melhorar a precisão do modelo. Medições em miócitos de ratos adultos foram realizadas para comparação. Foi observada menor excitabilidade das células de ratos neonatos, o que poderia ser explicado por um deslocamento da curva de ativação de INa de ~10 mV para a direita, i.e., a ativação dos canais de Na+ ocorreu em Em menos negativos e numa faixa mais ampla de Em em miócitos de neonatos do que em células de adultos. Outra diferença encontrada foi com relação à densidade de INa, ~2 vezes maior em células de neonatos. O maior influxo de Na+ poderia causar um aumento da [Na+]i durante a atividade em células de recém-nascidos, que foi confirmado pela medição de [Na+]i. No entanto, não houve aumento significativo quando ICa e o trocador Na+/Ca2+ (NCX) foram inibidos, o que indica que o aumento da [Na+]i se deve mais ao efluxo de Ca2+ via NCX do que ao influxo pelos canais de Na+ do sarcolema. Além disso, observou- se maior duração do PA em miócitos de neonatos, que poderia ser explicada pela menor densidade observada de correntes repolarizantes (Ito e IK). No entanto, não foi detectada diferença entre idades na densidade de ICa. Dados de simulações mostraram que o retículo sarcoplasmático (RS) é a principal fonte do Ca2+ ativador da contração e que a liberação fracional de Ca2+ do RS nos ratos neonatos é menor que nos adultos, confirmando dados experimentais deste laboratório. Portanto, o modelo poderá ser utilizado para predizer possíveis alterações eletrofisiológicas dos cardiomiócitos de ratos neonatos em diferentes condições. (AU)

• Processo FAPESP: 11/19805-3 - Modelo matemático de potencial de ação e transporte de Ca2+ em miócitos ventriculares de ratos neonatos.
• Beneficiário: Natalia Ferreira Oshiyama
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Doutorado