Cílem tohoto výzkumu je pochopení biofyzikálních dějů zodpovědných za elektrickou a mechanickou aktivitu srdečních buněk, a to jak za fyziologických, tak i za patofyziologických podmínek. Součástí výzkumu je vyšetřování specifických podmínek vedoucích k tvorbě nepravidelných vzruchů u srdečních buněk (příčina srdečních arytmií) a vyšetřování možností jejich farmakologického ovlivnění při terapii arytmií. Hlavní metodou výzkumu je výpočtové modelování využívající matematické modely srdečních buněk formulované na základě dat z elektrofyziologických experimentů prováděných v laboratořích našich i zahraničních spolupracujících institucí.
Spolupráce:
- Fyziologický ústav lékařské fakulty Masarykovy univerzity v Brně
- Ústav fyziologie a farmakologie Univerzity v Bristolu
- INSERM Lyon
Zodpovědný výzkumník:
M. Pásek
Strukturální schéma matematického modelu srdeční komorové buňky potkana.
Symboly I
Na, I
Ca, I
Kto, I
Kss, I
f, I
Kb, I
Nab, I
Cab, I
NaCa, I
NaK a I
pCa označují iontové proudy v povrchové (s) a tubulární (t) membráně. Intracelulární prostor obsahuje cytosol (c), povrchový a tubulární podmembránový prostor (ss, st), povrchový a tubulární dyadický prostor (ds, dt), oddíly sarkoplazmatického retikula (NSR, JSR
s, JSR
t) a Ca
2+ pufry (kalmodulin (B
cm), troponin (B
htrpn, B
ltrpn), kalsekvestrin (B
cs), BAPTA nebo EGTA (B
ext)). B
ts označuje nespecifický Ca
2+ pufr v tubulárním prostoru. Oboustranné šipky znázorňují iontovou difuzi. Převzato z publikace Pásek et al.: Eur. Biophys. J. (doi: 10.1007 /s00249-012-0804-x) 2012.
Související publikace:
Pásek M., Šimurda, J., Orchard, C.H.: Role of t-tubules in the control of trans-sarcolemmal ion flux and intracellular Ca2+ in a model of the rat cardiac ventricular myocyte. Eur. Biophys. J., 2012 (doi: 10.1007/s00249 -012-0804-x).
Orchard C.H., Pásek M., Brette F.: The role of mammalian cardiac t-tubules in excitation-contraction coupling: experimental and computational approaches (review). Exp. Physiol., Roč. 94, 2009 s. 509-519.
Pásek M., Brette F., Nelson A., Pearce C., Qaiser A., Christé G., Orchard C.H.: Quantification of t-tubule area and protein distribution in rat cardiac ventricular myocytes. Prog. Biophys. Mol. Biol., 2008, Roč. 96, s. 244-257.
Pásek M., Šimurda J., Orchard C.H., Christé G.: A model of the guinea-pig ventricular cardiac myocyte incorporating a transverse-axial tubular system. Prog. Biophys. Mol. Biol., 2008, Roč. 96, s. 258-280.
Pásek M., Šimurda J., Christé G.: The functional role of cardiac T-tubules in a model of rat ventricular myocytes. Phil. Trans. R. Soc. A., 2006, Roč. 364, p. 1187-1206.
