Presentations

Mathematical modeling of sodium platelet response during its superactivation

Shaturny V.I., Shakhidzhanov S.S., Panteleev M.A., Sveshnikova A.N.

Faculty of Physics, M.V.Lomonosov Moscow State University, Russia, 119991, Moscow, Leninskie Gory, 1 bld. 2.

Своевременная активация тромбоцитов необходима для нормального гемостаза. Кроме обычной активации, выражаемой адгезией и агрегацией клеток, существует явление сверхактивации тромбоцитов, когда часть популяции выставляет на внешней стороне мембраны фосфотидилсерин (PS⁺ субпопуляция) и приобретает свойство на порядки ускорять свертывание плазмы крови (прокоагулянтная активность). Формирование PS⁺ субпопуляции тромбоцитов характеризуется устойчивым увеличением концентрации внутриклеточного кальция ([Ca²⁺]_i) и, более того, неразрывно связано с кальциевой сигнализацией [1]. Несмотря на это, существует множество экспериментальных данных, свидетельствующих о связи образования PS⁺ субпопуляции с кинетикой натрия в тромбоците. Было показано, например, что Na⁺/K⁺-АТФаза задействована в формировании прокоагулянтного ответа тромбоцита: блокировка Na⁺/K⁺-АТФазы приводит к увеличению концентрации внутриклеточного натрия ([Na⁺]_i) и сверхактивации тромбоцитов соответственно [2]. Возможно, это связано с тем, что увеличение [Na⁺]_i приводит к активации Na⁺-Ca²⁺ ионообменника, который способствует увеличению [Ca²⁺]_i, что приводит к формированию субпопуляций тромбоцитов.

Целью настоящей работы является исследование внутриклеточной сигнализации в тромбоците с помощью математической модели для предсказания роли натрия и его связи с кальциевой сигнализацией в процессе формирования субпопуляций тромбоцитов, а также проверка построенной модели на основе экспериментальных данных. За основу была взята модель, описывающая формирование PS⁺ субпопуляции тромбоцитов при активации их от PAR1 и P2Y₁₂ рецепторов [1]. Модель описывается системой обыкновенных дифференциальных уравнений, которая интегрируется методом LSODA в среде для Python 2.7.3.

В настоящей работе теоретически показано, что при активации тромбоцитов сильным агонистом (способным вызвать сверхактивацию), таким как тромбин, происходит увеличение [Na⁺]_i. Кроме того, продемонстрировано, что блокировка Na⁺/K⁺-АТФазы также приводит к увеличению [Na⁺]_i и формированию PS⁺ субпопуляции тромбоцитов.

• abstract in Russian (PDF)