Quantitative modelling of interaction of propafenone with sodium channels in cardiac cells

0103602 - UT-L 20040108 RIV GB eng J - Journal Article
Pásek, Michal - Šimurda, J.
Quantitative modelling of interaction of propafenone with sodium channels in cardiac cells.
[Kvantitativní modelování interakce propafenonu se sodíkovými kanály u srdečních buněk.]
Medical & Biological Engineering & Computing. Roč. 42, č. 2 (2004), s. 151-157. ISSN 0140-0118. E-ISSN 1741-0444
R&D Projects: GA ČR GP204/02/D129
Institutional research plan: CEZ:AV0Z2076919
Keywords : cardiac cell * sodium current block * quantitative modelling
Subject RIV: BO - Biophysics
Impact factor: 1.070, year: 2004

A mathematical model of the interaction of propafenone with cardiac sodium channels is based on experimental data that demonstrate use-dependent effect of the drug. The model of CLANCY and RUDY (Circulation, 2002; 105: 1208-1213) is applied to describe Na-channel in absence of the drug. The values of rate constants of the drug-receptor reaction are fitted to experimental data by iterative computer simulations using a genetic algorithm. The model suggests the following interpretation of available experimental results: 1) Drug molecules have an access to the binding sites predominantly in the inactivated states.

Práce popisuje matematický model interakce propafenonu se sodíkovými kanály srdečních buněk, který byl sestaven na základě experimentálních dat. Model nabízí následující interpretaci mechanizmu blokády: 1) Propafenon blokuje sodíkové kanály převážně v inaktivovaném stavu; 2) Dvoufázový vývoj blokády INa během depolarizace je důsledkem vazby propafenonu k sodíkovým kanálům při rychlé a pomalé inaktivaci; 3) Pozorovaný dvoufázový průběh zotavení INa z blokády po obnovení klidového membránového napětí souvisí s rozdílnou rychlostí uvolňování propafenonu ze stavů kanálů charakteristických pro pomalou inaktivaci; 4) Závislost blokády INa na předcházející aktivitě buněk je důsledkem akumulace blokády v inaktivovaných stavech kanálů. 5) Simulace na celkovém modelu buněčné elektrické aktivity se zahrnutou blokádou INa ukázaly, že propafenon (0.2 mmol/l) účinně blokuje předčasné excitace, zatím co pravidelné excitace ponechává téměř neovlivněny.
Permanent Link: http://hdl.handle.net/11104/0010909