Биофизический механизм парасимпатического возбуждения гладкомышечной клетки детрузора мочевого пузыря: модельное исследование

• Опубліковано в: : Нейрофизиология
• Дата: 2014
• Автори: Корогод, С.М., Коченов, А.В., Македонский, И.А.
• Формат: Стаття
• Мова: Російська
• Опубліковано: Інститут фізіології ім. О.О. Богомольця НАН України 2014
• Онлайн доступ: https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/148302
• Назва журналу: Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine
• Цитувати: Биофизический механизм парасимпатического возбуждения гладкомышечной клетки детрузора мочевого пузыря: модельное исследование/ С. М. Корогод, А. В. Коченов, И. А. Македонский // Нейрофизиология. — 2014. — Т. 46, № 4. — С. 327-334. — Бібліогр.: 32 назв. — рос.

С использованием формализма Ходжкина–Хаксли разработана компьютерная модель
 гладкомышечной клетки (ГМК) детрузора мочевого пузыря, включающая в себя присущие клеткам-прототипам основные типы ионных каналов и насосов, а также механизмы
 регуляции внутриклеточного кальция. На модели исследованы биофизические механизмы генерации потенциалов действия (ПД), необходимых для инициации сокращения,
 и кальциевых транзиентов в ответ на парасимпатическую активацию метаботропных
 М2/М3-холинорецепторов и коактивацию ионотропных Р2Х-пуринорецепторов. Модельная ГМК в ответ на толчок деполяризующего тока генерировала ПД, по ряду признаков подобный реальным ПД и сопровождающийся преходящим увеличением внутриклеточной концентрации кальция. Показана возможность генерации таких же ПД в 
 ответ на преходящее увеличение проводимости каналов кальцийзависимого хлорного
 тока, сопровождаемое увеличением проводимости каналов, которые связаны с Р2Хрецепторами (соотношение проводимостей 95 к 5 %, как у прототипа). Для генерации
 ПД существенными были временн´ые соотношения процессов нарастания указанных
 проводимостей, имитирующих конечный эффект активации М2/М3- и Р2Х-рецепторов.
 Эти результаты, полученные на данной весьма упрощенной модели, позволяют рассматривать ее как приемлемую отправную точку для разработки более полных моделей
 (в частности, отображающих каскады метаболических реакций, которые запускаются
 парасимпатическим воздействием). З використанням формалізму Ходжкіна–Хакслі розроблено
 комп’ютерну модель гладеньком’язової клітини (ГМК) детрузора сечового міхура, що включає в себе притаманні клітинам-прототипам основні типи іонних каналів і насосів, а 
 також механізми регуляції внутрішньоклітинного кальцію.
 На моделі досліджені біофізичні механізми генерації потенціалів дії (ПД), необхідних для ініціації скорочення, та
 кальцієвих транзієнтів у відповідь на парасимпатичну активацію метаботропних М2/М3-холінорецепторів та коактивацію іонотропних Р2Х-пуринорецепторів. Модельна ГМК
 у відповідь на поштовх деполяризуючого струму генерувала ПД, за низкою ознак подібний до реальних ПД і супроводжуваний тимчасовим збільшенням внутрішньоклітинної
 концентрації кальцію. Показана можливість генерації таких
 самих ПД у відповідь на короткочасне збільшення провідності каналів кальційзалежного хлорного струму, супроводжуване збільшенням провідності каналів, які зв’язані з 
 Р2Х-рецепторами (співвідношення провідностей 95 до 5 %,
 як у прототипу). Для генерації ПД істотними були часові
 співвідношення процесів зростання вказаних провідностей,
 котрі імітували кінцевий ефект активації М2/М3- та Р2Хрецепторів. Ці результати, отримані на даній вельми спрощеній моделі, дозволяють розглядати її як прийнятну відправну точку для розробки більш повних моделей, зокрема
 відображуючих каскади метаболічних реакцій, що запускаються парасимпатичною дією.