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ELA (degeneracion de motoneuronas)

Storyboard

La esclerosis lateral amiotrofica combina dos mecanismos ya introducidos en modelos previos: agregacion de proteinas mal plegadas (SOD1, TDP-43), con la misma cinetica de nucleacion-elongacion usada en A03, y excitotoxicidad glutamatergica por falla del transportador astrocitico EAAT2, analoga a la cascada de A05. Ambos procesos convergen en la muerte progresiva de motoneuronas, cuantificada con el mismo formalismo poblacional N usado en E14 y A3. La perdida de motoneuronas reduce el numero de unidades motoras funcionales, parcialmente compensado por reinervacion colateral de axones sobrevivientes, hasta que este mecanismo compensatorio se satura. La fuerza muscular resultante y la capacidad vital forzada (FVC), un marcador respiratorio clinico estandar, declinan de forma caracteristica a medida que avanza la enfermedad.

>Modelo

ID:('ky', 1554)


Pérdida motoneuronas

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$\frac{dN_{MN}}{dt}=-k_{death}^{MN}(Agg_{protein}+Glu_{excito})N_{MN}$

$Glu_{excito}$
Glutamato excitotóxico
$1$
$N_{MN}$
Motoneuronas remanentes
$1$
$Agg_{protein}$
Proteína agregada
$1$
$k_{death}^{MN}$
Tasa de muerte motoneuronal
$1/s$
$t$
Tiempo
$s$



>Modelo

ID:('gm', 13744)


Agregación proteica

Storyboard



$\frac{dAgg_{protein}}{dt}=k_nP_{mono}(P_{mono}-Agg_{protein})+k_eAgg_{protein}(P_{mono}-Agg_{protein})$

$Agg_{protein}$
Proteína agregada
$1$
$P_{mono}$
Proteína monomérica
$1$
$k_e$
Elongación proteica
$1/s$
$k_n$
Nucleación proteica
$1/s$
$t$
Tiempo
$s$



>Modelo

ID:('gm', 13745)


Glutamato excitotóxico

Storyboard



$\frac{dGlu_{excito}}{dt}=Q_{release}-k_{uptake}^{eff}Glu_{excito}$

$Glu_{excito}$
Glutamato excitotóxico
$1$
$k_{uptake}^{eff}$
Captación efectiva
$1/s$
$Q_{release}$
Liberación de glutamato
$1/s$
$t$
Tiempo
$s$



>Modelo

ID:('gm', 13746)


Captación EAAT2

Storyboard



$k_{uptake}^{eff}=k_{uptake}^{base}EAAT2_{function}$

$EAAT2_{function}$
Función transportador EAAT2
$1$
$k_{uptake}^{eff}$
Captación efectiva
$1/s$



>Modelo

ID:('gm', 13747)


Unidades motoras

Storyboard



$NMU(t)=N_{MN}(t),innervation_{ratio}$

$N_{MN}$
Motoneuronas remanentes
$1$
$innervation_{ratio}$
Reinervación compensatoria
$1$
$NMU$
Unidades motoras funcionales
$1$
$t$
Tiempo
$s$



>Modelo

ID:('gm', 13748)


Reinervación

Storyboard



$\frac{d,innervation_{ratio}}{dt}=k_{sprout}(1-\frac{N_{MN}}{N_{MN0}})-k_{sprout}^{limit}innervation_{ratio}$

$N_{MN0}$
Motoneuronas iniciales
$1$
$N_{MN}$
Motoneuronas remanentes
$1$
$innervation_{ratio}$
Reinervación compensatoria
$1$
$k_{sprout}$
Brote colateral
$1/s$
$k_{sprout}^{limit}$
Saturación reinervación
$1/s$
$t$
Tiempo
$s$



>Modelo

ID:('gm', 13749)


Fuerza muscular

Storyboard



$Force(t)=Force_{max}\left(\frac{NMU(t)}{NMU_0}\right)^{n_F}$

$n_F$
Exponente fuerza
$1$
$NMU$
Unidades motoras funcionales
$1$
$NMU_0$
Unidades motoras iniciales
$1$
$Force_{max}$
Fuerza máxima
$N$
$Force$
Fuerza muscular
$N$
$t$
Tiempo
$s$



>Modelo

ID:('gm', 13750)


FVC

Storyboard



$FVC(t)=FVC_0e^{-k_{FVC}t}$

$k_{FVC}$
Declive respiratorio
$1/s$
$FVC$
Capacidad vital forzada
$m³$
$FVC_0$
FVC inicial
$m³$
$t$
Tiempo
$s$



>Modelo

ID:('gm', 13751)


Estructura del modelo

Descripción

Red de modelo


Primero, seleccione la ecuación:   a ,  luego, seleccione la variable:   a 

Símbolo
Ecuación
Resuelto
Traducido

Cálculos

Símbolo
Ecuación
Resuelto
Traducido

 Variable   Dado   Calcule   Objetivo :   Ecuación   A utilizar



Variables

Símbolo
Texto
Variable
Valor
Unidades
Calcule
Valor MKS
Unidades MKS
$n_F$
n_F
Exponente fuerza
1
$EAAT2_{function}$
EAAT2_function
Función transportador EAAT2
1
$Glu_{excito}$
Glu_excito
Glutamato excitotóxico
1
$N_{MN0}$
N_MN0
Motoneuronas iniciales
1
$N_{MN}$
N_MN
Motoneuronas remanentes
1
$Agg_{protein}$
Agg_protein
Proteína agregada
1
$P_{mono}$
P_mono
Proteína monomérica
1
$innervation_{ratio}$
innervation_ratio
Reinervación compensatoria
1
$NMU$
NMU
Unidades motoras funcionales
1
$NMU_0$
NMU0
Unidades motoras iniciales
1
$k_{sprout}$
k_sprout
Brote colateral
1/s
$k_{uptake}^{eff}$
k_uptake_eff
Captación efectiva
1/s
$k_{FVC}$
k_FVC
Declive respiratorio
1/s
$k_e$
k_e
Elongación proteica
1/s
$Q_{release}$
Q_release
Liberación de glutamato
1/s
$k_n$
k_n
Nucleación proteica
1/s
$k_{sprout}^{limit}$
k_sprout_limit
Saturación reinervación
1/s
$k_{death}^{MN}$
k_death_MN
Tasa de muerte motoneuronal
1/s
$Force_{max}$
Force_max
Fuerza máxima
N
$Force$
Force
Fuerza muscular
N
$FVC$
FVC
Capacidad vital forzada
$FVC_0$
FVC0
FVC inicial
$t$
t
Tiempo
s

ID:(0, 1554)


gphysics.net - Dr. Willy H. Gerber
Palos Verdes, Costa de Corral, Región de los Rios, Chile