Обобщение кинетической модели распределения заряженных ксенобиотиков в опухолевых клетках, различающихся электрическими потенциалами трёх мембран

Накопление фотосенсибилизаторов (ФС) и цитостатиков (ЦС) в опухолевых зонах является ключевым фактором эффективности терапии онкологических заболеваний. В связи с этим цель работы - моделирование кинетики распределения заряженных КБ в опухолевых клетках (ОК), отличающихся их энергетическим метаболизмом и электрическими трансмембранными потенциалами (ТМП). Кинетическая модель (КМ) представлена на основе теории Нернста в виде системы 4-х однородных дифференциальных уравнений первого порядка. Эта система содержит четыре параллельно-последовательные ячейки, разделённые проницаемыми мембранами с различными градиентами электрических полей: отрицательных - на внешней и митохондриальной мембранах, положительного - на ядерной мембране. КМ построена для популяций ОК из двух зон опухоли: в условиях гипоксии или кислорода. Сделано заключение, что кинетика накопления анионного ФС (типа хлоринаE6) в мембранных отсеках опухолевых клетках в основном зависит от соотношения между константами скоростей переноса через плазматическую и митохондриальные мембраны, которые являются функциями их TMП-ов.

The generalized kinetic model for the distribution of charged xenobiotics in tumor cells differing iin electric potentials of the three membranes

The accumulation of photo-sensitizer (PS) and cytostatics (CS) in tumor areas is a key factor for the effectiveness of anticancer therapy. In this connection the purpose of this work is the modeling of the accumulation kinetics of charged xenobiotics (XB) in tumor cells (TC) differing in energy metabolism and electric transmembrane potentials (ТМP). The kinetic model (KM) including a system of linear differential equations describing the accumulation of PS in some model system based on Nernst theory, is suggested. This system consists of four parallel-sequential compartments separated by permeable membranes with different electric field gradients. These potentials include negative plasma and the mitochondrial TMP as well as energy-dependent positive TMP of the nuclear membranes. The model is constructed for TC of tumor areas sites under hypoxic or oxygen conditions. We conclude that the accumulation kinetics of anionic PS (chlorine E6) in the tumor cells mainly depends on the relationship between the transfer rate constants through their plasma and mitochondrial membranes, these constants being functions of TMP.