Analisi delle proprietà passive di membrana ottenute tramite registrazioni in patch-clamp per la modellizzazione di una cellula di glioblastoma

La linea cellulare T98G è stata sviluppata a partire da una biopsia di tessuto cerebrale prelevata da un uomo caucasico affetto da glioblastoma multiforme. Le T98G, rispetto alle cellule gliali sane il cui potenziale di membrana a riposo (Resting Membrane Potential; RMP) Vrest è circa -80 a -90 mV, sono caratterizzate da valori di Vrest di circa -20/-40 mV, associati ad una maggiore corrente K+ rettificante verso l’esterno. Il RMP, insieme alla capacità di input (Cm) e alla resistenza di input (RI), rappresenta una delle proprietà passive della membrana plasmatica particolarmente rilevanti nello studio di cellule non eccitabili, come le T98G. Le scarse evidenze di letteratura riguardo alla modellizzazione in silico di cellule non eccitabili hanno contribuito a fornire il razionale di questo lavoro di tesi. Attraverso l’impiego del Software NEURON si è quindi modellizzata una cellula T98G attraverso l’analisi delle proprietà passive di membrana, estrapolate sperimentalmente tramite registrazioni elettrofisiologiche di patch-clamp in current-clamp (4 cellule). Grazie al supporto di un algoritmo di ottimizzazione globale stocastica, si sono ottenute inoltre le proprietà attive della membrana, in qualità di conduttanze ioniche dei canali implementati nel modello (BNaC, K2P, gBk, KCa3.1, ClC-2, ClC-3 e TRPC6). La simulazione del protocollo sperimentale eseguito per la cellula 4 ha restituito i valori di potenziale di membrana per ciascuno step di corrente, che confrontati con i valori sperimentali non evidenziano una differenza statisticamente significativa (p. value = 0,2464). La versione finale del modello prevede l’utilizzo dei valori medi di ciascuna proprietà passiva considerando tutte e 4 le cellule registrate (Vrest: -11,4 ± 4 mV; Cm calcolata: 48,1 ± 7,7 pF; RI: 411,7 ± 108,7 MΩ; τ: 19,2 ± 4,8 ms), al fine di ottenere uno strumento di supporto utile per simulare gli esiti della sperimentazione elettrofisiologica con un buon grado di predittività.