izpis_h1_title_alt

Cellular excitability and ns-pulsed electric fields : potential involvement of lipid oxidation in the action potential activation
ID Rems, Lea (Avtor), ID Rainot, Aurianne (Avtor), ID Wiczew, Daniel (Avtor), ID Szulc, Natalia (Avtor), ID Tarek, Mounir (Avtor)

.pdfPDF - Predstavitvena datoteka, prenos (2,85 MB)
MD5: A8ECC4D19472B58FE7DF64C682EAE053
URLURL - Izvorni URL, za dostop obiščite https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1567539423002256 Povezava se odpre v novem oknu

Izvleček
Recent studies showed that nanosecond pulsed electric fields (nsPEFs) can activate voltage-gated ion channels (VGICs) and trigger action potentials (APs) in excitable cells. Under physiological conditions, VGICs’ activation takes place on time scales of the order 10–100 μs. These time scales are considerably longer than the applied pulse duration, thus activation of VGICs by nsPEFs remains puzzling and there is no clear consensus on the mechanisms involved. Here we propose that changes in local electrical properties of the cell membrane due to lipid oxidation might be implicated in AP activation. We first use MD simulations of model lipid bilayers with increasing concentration of primary and secondary lipid oxidation products and demonstrate that oxidation not only increases the bilayer conductance, but also the bilayer capacitance. Equipped with MD-based characterization of electrical properties of oxidized bilayers, we then resort to AP modelling at the cell level with Hodgkin-Huxley-type models. We confirm that a local change in membrane properties, particularly the increase in membrane conductance, due to formation of oxidized membrane lesions can be high enough to trigger an AP, even when no external stimulus is applied. However, excessive accumulation of oxidized lesions (or other conductive defects) can lead to altered cell excitability.

Jezik:Angleški jezik
Ključne besede:cell membrane, electroporation, lipid oxidation, molecular dynamics simulations, Hodgkin-Huxley models, voltage-gated ion channels
Vrsta gradiva:Članek v reviji
Tipologija:1.01 - Izvirni znanstveni članek
Organizacija:FE - Fakulteta za elektrotehniko
Status publikacije:Objavljeno
Različica publikacije:Objavljena publikacija
Leto izida:2024
Št. strani:14 str.
Številčenje:Vol. 155, art. 108588
PID:20.500.12556/RUL-152743 Povezava se odpre v novem oknu
UDK:602.621
ISSN pri članku:1567-5394
DOI:10.1016/j.bioelechem.2023.108588 Povezava se odpre v novem oknu
COBISS.SI-ID:169831427 Povezava se odpre v novem oknu
Datum objave v RUL:05.12.2023
Število ogledov:1175
Število prenosov:56
Metapodatki:XML DC-XML DC-RDF
:
Kopiraj citat
Objavi na:Bookmark and Share

Gradivo je del revije

Naslov:Bioelectrochemistry
Založnik:Elsevier
ISSN:1567-5394
COBISS.SI-ID:2502484 Povezava se odpre v novem oknu

Licence

Licenca:CC BY-NC-ND 4.0, Creative Commons Priznanje avtorstva-Nekomercialno-Brez predelav 4.0 Mednarodna
Povezava:http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/deed.sl
Opis:Najbolj omejujoča licenca Creative Commons. Uporabniki lahko prenesejo in delijo delo v nekomercialne namene in ga ne smejo uporabiti za nobene druge namene.

Sekundarni jezik

Jezik:Slovenski jezik
Ključne besede:celična membrana, elektroporacija, oksidacija lipidov, simulacije molekularne dinamike, modeli tipa Hodgkin-Huxley, napetostni ionski kanali

Projekti

Financer:Drugi - Drug financer ali več financerjev
Program financ.:Lorraine Université d’Excellence, PhD Fellowship

Financer:Drugi - Drug financer ali več financerjev
Program financ.:Partenariat Hubert Curien, PROTEUS

Financer:ARRS - Agencija za raziskovalno dejavnost Republike Slovenije
Številka projekta:P2-0249
Naslov:Elektroporacija v biologiji, biotehnologiji in medicini

Financer:ARRS - Agencija za raziskovalno dejavnost Republike Slovenije
Številka projekta:J2-2503
Naslov:Vpliv visokonapetostnih električnih pulzov na membranske proteine pri elektroporaciji

Financer:ARRS - Agencija za raziskovalno dejavnost Republike Slovenije
Številka projekta:BI-FR/22-23-PROTEUS-006

Financer:EC - European Commission
Program financ.:H2020
Številka projekta:893077
Naslov:Controlling the susceptibility of biological cells to pulsed electric field treatment by using ion channel modulators
Akronim:EPmIC

Podobna dela

Podobna dela v RUL:
Podobna dela v drugih slovenskih zbirkah:

Nazaj