Modelo matemático de la actividad eléctrica y las oscilaciones de Ca²⁺ asociadas a la liberación de insulina en células β humanas - Félix Martínez, Gerardo Jorge (Universidad Autónoma Metropolitana, 2015)
Las células β son responsables de la secreción de insulina en respuesta a un incremento en la concentración de glucosa en sangre. Al ser excitables eléctricamente, las células β exhiben un patrón de actividad eléctrica ante un estímulo de glucosa, producido por un mecanismo general bien establecido en el que participan el metabolismo, el manejo del Ca²⁺ intracelular y diversos mecanismos de transporte iónico. La actividad eléctrica promueve la entrada de Ca²⁺ a través de los canales iónicos de Ca²⁺ localizados en la membrana celular, generando un incremento en la concentración de Ca²⁺ en el medio intracelular, que es la señal clave para provocar la secreción de insulina. Se sabe que los gránulos de insulina se encuentran asociados a los canales de Ca2+, y que estos se distribuyen de manera no homogénea sobre la membrana celular. Con base en estas características morfológicas, en esta tesis se desarrolla un modelo tridimensional de la célula β humana que consiste en un modelo de la difusión amortiguada del Ca2+ intracelular acoplado a modelos matemáticos de las corrientes macroscópicas que participan en la formación del patrón de actividad eléctrica producido como respuesta a un estímulo de glucosa. Como resultado, el modelo propuesto es capaz de reproducir la actividad eléctrica de la célula β humana en diferentes condiciones y de simular la distribución espaciotemporal del Ca2+ producida por los diversos patrones de actividad eléctrica. Al incluir por primera vez los aspectos espaciales explícitamente, este modelo constituye un importante avance en el campo del modelado de la célula β.