Ilyaskin A.
Исследование транспорта Na+ через мембрану клетки с помощью математического моделирования
Главные клетки собирательных трубок наружного мозгового вещества почки (OMCD) играют важную роль в регуляции водно-солевого баланса организма. В частности, эти клетки участвуют в реабсорбции воды и ионов натрия из канальцевой жидкости благодаря наличию в апикальной мембране эпителиальных натриевых каналов (ENaC), а в базолатеральной мембране – Na/K-насосов и NKCC котранспортеров. Изменение экспрессии данных переносчиков приводит к изменению интенсивности трансэпителиального потока ионов Na+, что в свою очередь может приводить к изменению внутриклеточной концентрации Na+.
Для изучения процесса транспорта Na+ в настоящей работе применяется подход, который заключается в оценке изменения внутриклеточной концентрации Na+ флуоресцентным методом с последующим анализом полученных результатов с помощью математической модели. Математическая модель описывает трансмембранный транспорт ионов Na+, K+, Cl-, изменение электрического потенциала мембраны и объема клетки.
В рамках теоретического анализа результатов эксперимента был проведен расчет стационарных состояний системы для широкого набора значений параметров, определяющих величину трансмембранного потока Na+. Анализ множества полученных стационарных состояний клетки позволил оценить вклад ENaC, Na/K-насоса и NKCC-котранспортера в регуляцию трансмембранного потока Na+, а также произвести количественную оценку влияния активности этих транспортеров на физиологические параметры клетки.