Celostni model vpliva cikličnega gvanozin monofosfata na molekularne mehanizme znotrajcelične kalcijeve signalizacije v gladkih mišičnih celicah arterijMeštrović, Katarina (Avtor) Fajmut, Aleš (Mentor) gladka mišična celicaciklični gvanozin monofosfatod kalcija odvisni klorovi kanalipljučna arterijamezenterična arterijakalcijeva signalizacijafizikalno-matematični modelV magistrski nalogi preučujemo molekularne mehanizme vpliva cikličnega gvanozin monofosfata (cGMP) na kalcijevo (Ca2+) signalizacijo v gladkih mišičnih celicah (GMC) arterij ter posledično na njihovo kontrakcijo oziroma relaksacijo. Obstoječi fizikalno-matematični model, ki vsebuje šest mehanizmov, preko katerih cGMP posredno ali neposredno vpliva na signal Ca2+, nadgradimo z dvema dodatnima mehanizmoma delovanja cGMP. To sta vpliv cGMP na od Ca2+ odvisne klorove (Cl-) kanale (ClCa), ki se nahajajo v celični membrani, in na črpalke za Ca2+ v membrani sarkoplazemskega retikuluma (SERCA). Študij vpliva cGMP na ClCa je zanimiv predvsem zaradi razlik med tipi teh kanalov v pljučni in mezenterični arteriji. Mezenterična arterija vsebuje dva tipa ClCa kanalov: od cGMP neodvisne ClCa in od cGMP odvisne ClCa (ClCacGMP), medtem ko pljučna arterija vsebuje zgolj od cGMP neodvisen tip teh kanalov (ClCa). S fizikalno-matematičnim modelom za oba tipa arterij simuliramo učinek cGMP na signal Ca2+ v GMC, ki se lahko izraža v obliki oscilacij ali stacionarnega stanja ter določimo povprečno koncentracijo Ca2+ v citoplazmi, ki odraža stopnjo kontrakcije. Poleg tega preučujemo tudi vpliv cGMP na SERCA. Rezultati simulacij kažejo, da visoka koncentracija cGMP v modelu, ki vključuje ClCacGMP, privede do povišane povprečne znotrajcelične koncentracije Ca2+. To se zgodi pri koncentracijah nad 10 µM. Nasprotno pa v modelu brez kanalov ClCacGMP višanje koncentracije cGMP zniža povprečno znotrajcelično koncentracijo Ca2+, kar je skladno s pričakovanji glede relaksacijskega učinka pri visokih koncentracijah cGMP. Iz simulacij je tudi razvidno, da je kanal ClCacGMP zaradi svoje večje občutljivosti na Ca2+ pri visokih koncentracijah cGMP odgovoren za povečan vstop Ca2+ v celico, kar povzroči višjo koncentracijo citosolnega Ca2+ v mezenterični arterij.[K. Meštrović]20252025-04-15 16:58:51Magistrsko delo/naloga92514sl