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:

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 Ca²⁺ pufry (kalmodulin (B_cm), troponin (B_htrpn, B_ltrpn), kalsekvestrin (B_cs), BAPTA nebo EGTA (B_ext)). B_ts označuje nespecifický Ca²⁺ pufr v tubulárním prostoru. Oboustranné šipky znázorňují iontovou difuzi. Převzato z publikace Pásek et al.: Eur. Biophys. J., 2012, Vol. 41, s. 491-503.
 

Související publikace:
Pásek M., Šimurda J., Christé G.: Different densities of Na-Ca exchange current in t-tubular and surface membranes and their impact on cellular activity in a model of rat ventricular cardiomyocyte. Biomed. Res. Int., 2017, Vol. 2017, ID 6343821.

Hořáková Z., Matejovič P., Pásek M., Hošek J., Šimurdová M., Šimurda J., Bébarová M.: Effect of ethanol and acetaldehyde at clinically relevant concentrations on atrial inward rectifier potassium current I_K1: separate and combined effect. J. Physiol. Pharmacol., 2016, Vol. 67, s. 339-351.

Bébarová M., Matejovič P., Pásek M., Hořáková Z., Hošek J., Šimurdová M., Šimurda J.: Effect of ethanol at clinically relevant concentrations on atrial inward rectifier potassium current sensitive to acetylcholine. Naunyn Schmiedebergs Arch. Pharmacol., 2016, Vol. 389, s. 1049-1058.

Pásek M., Bébarová M., Christé G., Šimurdová M., Šimurda J.: Acute effects of ethanol on action potential and intracellular Ca²⁺ transient in cardiac ventricular cells: a simulation study. Med. Biol. Eng. Comput., 2016, Vol. 54, s. 753-762. Kód modelu (Matlab)

Bébarová M., Matejovič P., Pásek M., Šimurdová M., Šimurda J.: Dual effect of ethanol on inward rectifier potassium current I_K1 in rat ventricular myocytes. J. Physiol. Pharmacol., 2014, Vol. 65, s. 497-509.

Pásek M., Šimurda J., Orchard C.H.: Effect of Ca²⁺ efflux pathway distribution and exogenous Ca²⁺ buffers on intracellular Ca²⁺ dynamics in the rat ventricular myocyte: a simulation study. Biomed. Res. Int., 2014, Vol. 2014, ID 920208. Kód modelu (Matlab)

Hrabcová D., Pásek M., Šimurda J., Christé G.: Effect of ion concentration changes in the limited extracellular spaces on sarcolemmal ion transport and Ca²⁺ turnover in a model of human ventricular cardiomyocyte. Int. J. Mol. Sci., 2013, Vol. 14, s. 24271-24292.

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 , Vol. 41, s. 491-503. Kód modelu (Matlab)

Kilianová A., Bébarová M., Beránková K., Opatřilová R., Pásek M., Bartošová L.: Effect of newly synthesized compounds 44Bu and 444 on QRS -complex width and fast sodium current: differences between isomers. Acta Vet. Brno, 2010, Vol. 79, s. 41 -49.

Bébarová M., Matejovič P., Pásek M., Ohlídalová D., Jansová D., Šimurdová M., Šimurda J.: Effect of ethanol on action potential and ionic membrane currents in rat ventricular myocytes. Acta Physiol. (Oxf.), 2010, Vol. 200, s. 301-314.

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., 2009, Vol. 94, s. 509-519.

Bébarová M., Matejovič P., Pásek M., Jansová D., Šimurdová M., Nováková M., Šimurda J.: Effect of antipsychotic drug perphenazine on fast sodium current and transient outward potassium current in rat ventricular myocytes. Naunyn-Schmied. Arch. Pharmacol., 2009, Vol. 380, s.125-133.

Pásek M., Šimurda J., Christé G., Orchard C. H.: Modelling the cardiac transverse-axial tubular system (review). Prog. Biophys. Mol. Biol., 2008, Vol. 96, s. 226-243.

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, Vol. 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, Vol. 96, s. 258-280.

Christé G., Chahine M., Chevalier P., Pásek M.: Changes in action potentials and intracellular ionic homeostasis in a ventricular cell model related to a persistent sodium current in SCN5A mutations underlying LQT3. Prog. Biophys. Mol. Biol., 2008, Vol. 96, s. 281-293.

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, Vol. 364, s. 1187-1206. Kód modelu (Matlab)

Bébarová M., Matejovič P., Pásek M., Nováková M.: Effect of haloperidol on transient outward potassium current in rat ventricular myocytes. Eur. J. Pharm., 2006, Vol. 550, s. 15-23.

Bébarová M., Matejovič P., Pásek M., Šimurdová M., Šimurda J.: Effect of ajmaline on transient outward current in rat ventricular myocytes. Gen. Physiol. Biophys., 2005, Vol. 24, s. 27-45.

Bébarová M., Matejovič P., Pásek M., Šimurdová M., Šimurda J.: Effect of ajmaline on action potential and ionic currents in rat ventricular myocytes. Gen. Physiol. Biophys., 2005, Vol. 24, s. 311-325.

Pásek M., Šimurda J.: Quantitative modelling of interaction of propafenone with sodium channels in cardiac cells. Med. Biol. Eng. Comput., 2004, Vol. 42, s. 151-157.

Pásek M., Christé G., Šimurda J.: A Quantitative model of the cardiac ventricular cell incorporating the transverse-axial tubular system. Gen. Physiol. Biophys., 2003, Vol. 22, s. 355-368.

Šimurda J., Šimurdová M., Pásek M., Bravený P.: Quantitative analysis of cardiac electrical restitution. Eur. Biophys. J., 2001, Vol. 30, s. 500-514.