Physiologie und Pathophysiologie der zellulären Ionenkanäle sind für atriale Arrhythmien von entscheidender Bedeutung. Insbesondere ist für Vorhofflimmern bekannt, dass einerseits die Wahrscheinlichkeit des Auftretens durch Alterationen der zellulären Elektrophysiologie entscheidend beeinflusst werden kann. Andererseits kommt es durch Vorhofflimmern selber zu entsprechenden Umbauprozessen. Veränderungen des L-Typ Kalziumkanals sind dabei von zentraler Bedeutung. Herzinsuffizienz ist als Risikofaktor für das Auftreten von Vorhofflimmern bekannt. Die Mechanismen, wie es dabei zur Entstehung der Arrhythmie kommt, sind noch nicht erschöpfend geklärt. Veränderungen der zellulären Elektrophysiologie durch die Herzinsuffizienz selber –noch vor erstmaligem Auftreten der Rhythmusstörung– könnten die arrhythmogene Disposition erklären. Ziel dieser Arbeit war es, durch funktionelle Kalziumkanaluntersuchungen einen Beitrag zur Aufklärung der genannten pathophysiologischen Zusammenhänge zu leisten. Es wurde der L-Typ-Kalziumstrom humaner atrialer Kardiomyozyten mit der "patch-clamp"-Technik in Ganzzellkonfiguration gemessen. Die Zellen stammten dabei von Patienten mit eingeschränkter (n=10) und erhaltener LV-Funktion (n=17). Eine weitere Vergleichsgruppe ergab sich aus der Gewinnung von Vorhofgewebe von Spenderherzen (n=4) im Rahmen einer HTX. Zur Untersuchung der β-adrenergen Regulation wurden die Zellen mit Isoproterenol superperfundiert. Dabei zeigte sich im Wesentlichen, dass die basale Amplitude, Dichte und Inaktivierung des L-Typ-Kalziumstroms bei Herzinsuffizienz nicht verändert ist. Allerdings ist die Steigerbarkeit durch β-adrenerge Stimulation eingeschränkt (Steigerung des Stroms auf das 5,7-fache bei erhaltener LV-Funktion vs. 2,3-fache bei eingeschränkter LV-Funktion, p=0,002), was in dieser Situation zu einer signifikant niedrigeren Stromdichte bei Herzinsuffizienz führt. Dies könnte bei β-adrenerger Stimulation zu einer relativ verkürzten Aktionspotentialdauer führen. Ein verkürztes Aktionspotential erleichtert wiederum das Auftreten von Vorhofflimmern durch Begünstigung kreisender Erregungen. Unsere Ergebnisse liefern somit einen Beitrag zur Klärung der Disposition zu Vorhofflimmern bei Herzinsuffizienz auf zellulärer Ebene. Sicherlich sind jedoch noch vielfältige andere Prozesse daran beteiligt und weiterführende Untersuchungen notwendig.     «

Physiologie und Pathophysiologie der zellulären Ionenkanäle sind für atriale Arrhythmien von entscheidender Bedeutung. Insbesondere ist für Vorhofflimmern bekannt, dass einerseits die Wahrscheinlichkeit des Auftretens durch Alterationen der zellulären Elektrophysiologie entscheidend beeinflusst werden kann. Andererseits kommt es durch Vorhofflimmern selber zu entsprechenden Umbauprozessen. Veränderungen des L-Typ Kalziumkanals sind dabei von zentraler Bedeutung. Herzinsuffizienz ist als Risikofa...     »

Physiology and pathophysiology of ionic channels play an important role in atrial arrhythmias. Especially in atrial fibrillation alterations of the cellular electrophysiology can profoundly influence the probability of manifestation. On the other hand atrial fibrillation itself promotes such changes. Alterations of the L-type calcium current are of specific interest in this regard. Heart failure is known to be a risk factor for atrial fibrillation. In this context, the mechanisms of development of this arrhythmia are not yet completely understood. Alterations of the cellular electrophysiology caused by heart failure itself, preceding the first occurrence of the arrhythmia, could explain the arrhythmogenicity. The aim of this analysis was to contribute to the understanding of the pathophysiological processes by functional studies of the calcium channels. The L-type calcium current of human atrial myocytes was examined using the patch-clamp technique in whole-cell configuration. The cells were obtained from patients with normal (n=17) and reduced LV-function (n=10). Another control group was formed by atrial tissue of donor hearts during cardiac transplantation. For the examination of the β-adrenergic regulation cells were superperfused with isoproterenol. Basal amplitude, density and inactivation kinetics of the L-type calcium current was not altered in heart failure. The ability to augment the current by β-adrenergic stimulation was reduced in heart failure (amplification of the current 5,7x with preserved LV-function vs. 2,3x with reduced LV-function, p=0,002), leading to a significantly lower current density in heart failure during β-adrenergic stimulation. This could result in relatively shorter action potential duration during β-adrenergic stimulation. A shorter action potential promotes the occurrence of atrial fibrillation by facilitating the development of reentrant excitation. Our results thereby may contribute to the understanding of the disposition to atrial fibrillation in heart failure on the cellular level. Definitely many other processes are involved and further studies are warranted.     «

Physiology and pathophysiology of ionic channels play an important role in atrial arrhythmias. Especially in atrial fibrillation alterations of the cellular electrophysiology can profoundly influence the probability of manifestation. On the other hand atrial fibrillation itself promotes such changes. Alterations of the L-type calcium current are of specific interest in this regard. Heart failure is known to be a risk factor for atrial fibrillation. In this context, the mechanisms of development...     »