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Universidade Federal de Santa catarina (UFSC)
Programa de Pós-graduação em Engenharia, Gestão e Mídia do Conhecimento (PPGEGC)
Detalhes do Documento Analisado

Centro: Tecnológico

Programa de Pós-Graduação: Programa de Pós-Graduação em Engenharia Química

Dimensão Institucional: Pós-Graduação

Dimensão ODS: Econômica

Tipo do Documento: Dissertação

Título: MODELAGEM MATEMÁTICA DAS ONDAS DE CÁLCIO NOS ASTRÓCITOS A PARTIR DE ESTÍMULOS GLUTAMATÉRGICOS

Ano: 2015

Orientador
  • LEONEL TEIXEIRA PINTO
Aluno
  • THAIS APPELT PERES

Conteúdo

Embora identificados há 150 anos, os astrócitos ainda suscitam discussões na comunidade científica a respeito das funções que desempenham no processamento da informação cerebral. estudos do início da década de 90 apontaram que essas células poderiam não só atuar como suporte estrutural e homeostático aos neurônios, mas também modular a transmissão sináptica. a principal evidência que suportou essa hipótese foi a constatação de que o aumento da concentração intracelular de cálcio nos astrócitos, fenômeno denominado “sinalização de cálcio”, desencadeia a liberação de transmissores químicos no meio extracelular, podendo alterar a dinâmica das sinapses. observou-se também que essa sinalização não se restringe a uma célula, mas que ela avança ao longo da rede de astrócitos dando origem às “ondas de cálcio”. deste modo, constatou-se que essa sinalização é uma peça chave no debate a respeito das funções dos astrócitos. a discrepância observada nos resultados experimentais disponibilizados na literatura impossibilita uma conclusão absoluta sobre o assunto. nessa perspectiva surge a proposta de se abordar o tema por meio da modelagem matemática. alguns modelos que visam descrever a sinalização de cálcio nos astrócitos já foram propostos na literatura, todavia, eles são de cunho empírico e não levam em conta a complexa geometria dessas células. diante desse cenário propõe-se o presente trabalho, que visa elaborar um modelo matemático fenomenológico, biologicamente coerente, para ondas de cálcio em astrócitos. posteriormente, esse modelo pode ser aperfeiçoado para a predição da liberação dos transmissores químicos no meio extracelular e, deste modo, contribuir para a discussão sobre a possível modulação sináptica realizada pelos astrócitos. após a definição dos fenômenos a serem considerados e da geometria celular a ser adotada, formulou-se o modelo matemático, que foi resolvido numericamente utilizando-se o método das diferenças finitas. desenvolveu-se um aplicativo computacional que permite simular diversas geometrias de células e de redes de astrócitos. o modelo apresentou um comportamento coerente, semelhante a um resultado experimental disponibilizado na literatura para astrócitos em cultura. o período de oscilação, 16,5 s, e a máxima concentração de cálcio na célula, 0,7 um, foram coerentes com os resultados experimentais. foi possível também estudar a dinâmica da sinalização em redes de astrócitos, demonstrando que o modelo e o aplicativo propostos são adequados para descrever o fenômeno em estudo.

Pós-processamento: Índice de Shannon: 3.96085

ODS 1 ODS 2 ODS 3 ODS 4 ODS 5 ODS 6 ODS 7 ODS 8 ODS 9 ODS 10 ODS 11 ODS 12 ODS 13 ODS 14 ODS 15 ODS 16
4,75% 5,68% 6,15% 5,74% 6,18% 4,93% 4,88% 6,79% 9,82% 5,47% 6,40% 7,24% 5,59% 6,00% 4,58% 9,79%
ODS Predominates
ODS 9
ODS 1

4,75%

ODS 2

5,68%

ODS 3

6,15%

ODS 4

5,74%

ODS 5

6,18%

ODS 6

4,93%

ODS 7

4,88%

ODS 8

6,79%

ODS 9

9,82%

ODS 10

5,47%

ODS 11

6,40%

ODS 12

7,24%

ODS 13

5,59%

ODS 14

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ODS 15

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ODS 16

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