Исследование механизма генетического заболевания

Исследование механизма
генетического заболевания
анальгезии на основе модели
Ходчкина-Хаксли
Работу выполнили:
Аксенова Юлия
Брошевицкая Надежда
(каф. Высшей нервной
деятельности)
2014 г.
Мутация, не позволяющая
чувствовать боль
Симптомы генетического
заболевания (анальгезии):



Внешние повреждения тканей
Неопределенные,
незначительные изменения
немиелинизированных волокон
Невосприимчивость к боли
(а) Схема гена Scn11a с мутацией Leu811Pro в экзоне 16 (отмечено красным маркером); (d)
Внешние повреждения тканей; (f) Биопсия икроножного нерва; (g) Микроскопический срез
немиелинизированного нервного волокна.
Анальгетики

Химические:
анальгин, фенацетин,
аспирин, ибупрофен

(аспирин)
Наркотические:
опий, морфий,
фентанил, пентазоцин
(морфий)
(анальгин)
Механизм работы K-Na насоса
Модель Ходчкина-Хаксли:
C(dV/dt)=gK(V — VK)+gNa(V — VNa)+I(t)
gK=gKmax*n4
I(t)=C(dV/dt) + Ii
g- электрическая
проводимость канала, Vi –
gNa=gNamax
Ii=INa+IK+IL
потенциал равновесия для
калия (рассчитывается по
уравнению Нернста), V –
величина отклонения
dn/dt=αn(1-n) — βn*n;
мембранного потенциала от
dm/dt=αm(1-m) — βm*m;
равновесного, n — количество
частиц K, m — количество
dh/dt=αh(1-h) — βh*h;
частиц Na, h — количество
αn=0,01(V-10)/(1-e(10-V)/10) βn=0,125e-V/80
других частиц, С – ёмкость
мембраны, I – сила тока;
αm=0,1(V-25)/(1-e(25-V)/10)
βm=4e-V/18
αn,αm,αh,βn,βm,βh – заданные
αh=0,07e(V/20)
βm=1/(e(V+30)/10+1) функции потенциала.
*m3h
C(dV/dt)=gK(V — VK)+gNa(V — VNa)+I(t)
gK=gKmax*n4
gNa=gNamax*m3h
(a) Схема области II (DII) и области IV (DIV) субъединицы Nav1.9α, закодированной
SCN11A; области I и III не изображены для ясности. Красная звездочка отмечает
положение p.Leu811Pro измененного на внутриклеточном конце канала ; (b) Действие
потенциалов, вызываемых инъекцией 100-200 Па в течение 10 мс.
Результаты и перспективы:



Описание механизма специфической
генетической мутации, вызывающей анальгезию,
на основе модели Ходчкина-Хаксли.
Поиск и разработка альтернативных видов
анальгетиков, более специфичных
(избирательных) к определенным типам
мембранных каналов.
Разработка метода лечения генетического
заболевания (анальгезии) на базе выявленного
механизма.
Спасибо за внимание