IFLYSIB   05383
INSTITUTO DE FISICA DE LIQUIDOS Y SISTEMAS BIOLOGICOS
Unidad Ejecutora - UE
congresos y reuniones científicas
Título:
Propagación de ondas de calcio intracelular en un modelo híbrido
Autor/es:
NARA GUISONI; PAOLA FERRERO; CARLA LAYANA; LUIS DIAMBRA
Lugar:
Buenos Aires
Reunión:
Workshop; La matemática como herramienta para entender la biología / la biología como fuente de problemas matemáticos; 2015
Institución organizadora:
Red de científicos argentinos en el Noreste de EEUU, Programa Raíces (MINCyT)
Resumen:
El calcio participa como regulador en múltiples funciones celulares,como la plasticidad sináptica, la expresión génica y la muerte delas células. Para coordinar tal variedad de funciones el calcio necesita estarregulado tanto en el tiempo como en el espacio. Dentro de las células este es liberado por los canales de calcio, que se abren en forma estocástica y cooperativa, generando un comportamiento no lineal. Los canales se organizan en aglomerados de algunas decenas de unidades. La apertura de un aglomerado de canales de calcio en forma simultánea genera un evento local de liberación de calcio. La comunicación entre aglomerados a través del calcio liberado lleva a la formación de ondas de calcio que pueden viajar por toda la célula. Estudios experimentales sugieren que ciertas características de los fenómenos globales pueden depender de parámetros que las células son capaces de modificar para regular la señalización de calcio.Además de una breve introducción a la biología de los canales de calcio,presentaremos un modelo híbrido que acopla ecuaciones de reacción-difusión a un modelo estocástico que incorpora la bioquímica de funcionamiento de los canales. Con el modelo, estudiamos como los diferentes eventos de liberación de calcio dependen de dos parámetros: la distancia entre clusters de canales y la intensidad de las bombas de calcio, que realizan transporte activo dentro de las células. Encontramos dos modos de propagación, uno dominado por ondas abortivas y otro por ondas que se propagan, y definimos la frontera entre ambos. Calculamos la velocidad de las ondas de calcio y mostramos que esta sigue la Ley de Luther, a partir de la cual es posible determinar que la tasa efectiva de liberación autocatalítica de calcio es inversamente proporcional a la distancia intercluster y a la potencia de las bombas.