calcium currents; atrial cardiomyocytes; human atrium; heart failure
Abstract:
Elektrophysiologisches Remodeling während des Vorhofflimmerns führt zu einer Verkürzung der Refraktärzeit und damit zu einer Aufrechterhaltung des Vorhofflimmerns. Um die Frage zu klären, ob auch Veränderungen in der atrialen Elektrophysiologie bei Patienten mit einer erhöhten Wahrscheinlichkeit für Vorhofflimmern auftreten, wurde bei Patientengruppen im Sinusrhythmus mit oder ohne Herzinsuffizienz auf zellulärer Ebene der langsame Calciumeinwärtsstrom untersucht. Hierbei wurden rechtsatriale Herzohrpräparate von Patienten mit normaler linksventrikulärer (LVEF>60%, n=10) und eingeschränkter Auswurffraktion (LVEF<45%, n=10) während einer aortocoronaren Bypass-Operation entnommen und zusätzlich mit gesundem atrialen Gewebe aus einer Herztransplantation verglichen. Der Calciumeinwärtsstrom wurde in den enzymatisch isolierten humanen atrialen Kardiomyozyten durch eine Ganzzellableitung mit Hilfe der Patch-Clamp-Technik gemessen. Im Spannungsklemmmodus wurden durch depolarisierende Rechteckimpulse Calciumeinwärtströme induziert und deren Erholungskinetik nach kompletter Inaktivierung sowie deren stimulationsfrequenzabhängige Größe untersucht. Hierbei ergaben sich signifikante Unterschiede in der Kinetik der Calciumströme, was sich in einer verminderten frequenzabhängigen Verfügbarkeit der Calciumströme in der Gruppe der herzinsuffizienten Patienten äußerte. Die sich dadurch ergebende Reduktion des Aktionspotentialplateaus könnte die Verkürzung des Aktionspotentials in atrialen Kardiomyozyten von herzinsuffizienten Patienten miterklären, was wiederum das Auftreten von Vorhofflimmern erleichtern könnte.
Translated abstract:
Electrophysiological remodeling is involved in shortening the refractory period and leads to self-perpetuation of atrial fibrillation. In order to define whether differences in atrial electrophysiology are already present in patients with increased susceptibility for atrial fibrillation we compared patients in sinus rhythm with and without heart failure on cellular basis and measured the slow calcium inward current. Atrial specimen were obtained from patients with normal left ventricular ejection fraction (LVEF > 60%, n=10) and reduced LVEF (<45%, n=10) undergoing aortocoronary bypass surgery and additionally compared with healthy atrial tissues from heart transplantations. The calcium inward current was investigated in enzymatically isolated atrial myocytes by whole-cell patch-clamp techniques. In the voltage clamp modus calcium inward currents were investigated by induced depolarising rectangular impulses and the kinetics of recovery measured after complete inactivation as well as the stimulation frequency dependent quantity. They showed significant differences in calcium current kinetics, which could be measured in the decreased frequency dependent availability of calcium currents in the group of heart insufficient patients. The resulting reduction of the action potential plateau might explain the shortening of the action potential in atrial cardiomyocytes of heartinsufficient patients, which might further easen the incidence of atrial fibrillation.
Publication :
Universitätsbibliothek der Technischen Universität München
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