パーキンジュ細胞における構成細胞内Na+過剰は,カテコラミナージックポリモルフィック Ventricular Tachycardiaを持つマウスの静脈筋細胞よりも低いレベルのストレスの時に発作を促進する

B Cicero Willis¹, Sandeep V Pandit¹, Daniela Ponce-Balbuena¹

¹From University of Michigan, Ann Arbor (B.C.W., S.V.P., D.P.-B., M.Z., G.G.-S., R.J.R., S.M., T.J.H., H.H.V., J.J.); Norfolk State University, VA (B.L., M.D.); University of Tennessee Health Science Center, Memphis (E.C.); and Fundación Centro Nacional de Investigaciones Cardiovasculares, Madrid, Spain (J.J.).

|May 13, 2016

まとめ

カテコアミナージックポリモルフィック室内鼓動性心不全 (CPVT) では,プルキンジェ細胞 (PCs) の細胞内ナトリウム濃度の上昇がカルシウム機能障害と不律を引き起こします. この過剰なナトリウムはストレス中の心室筋細胞よりも活性化傾向が高いのです

科学分野:

心臓病科
電気生理学
分子生物学

背景:

カテコアミナージック多型心室低血圧症 (CPVT) は心室筋細胞 (VMs) よりも心臓のプルキンジェ細胞 (PCs) を多く含む.
CPVTにおけるカルシウム (Ca2+) 機能障害に対するPC感受性の背後にあるメカニズムは不明です.
この研究では,PCにおける細胞内ナトリウム ([Na+]i) の上昇がCPVTの病理生理学に寄与するかどうかを調査する.

研究の目的:

Purkinje細胞 (PCs) の構成内ナトリウム ([Na+]i) 過剰が,カテコアミナージック多形心室性短拍 (CPVT) のカルシウム ([Ca2+]i) 調節障害を引き起こすかどうかを決定する.
CPVTマウスモデルでのストレス下での心筋細胞と心室筋細胞 (VMs) の感受性を比較する.

主な方法:

CPVTマウスハートにおける電圧と[Ca2+]iの同時光学マッピング.
単離されたCPVTPCとVMでの電流クランプ記録とCa2+イメージング.
サルコプラズマ網膜のCa2+負荷と部分的な放出の測定
PC電生理学のコンピュータシミュレーション
Ca2+発火頻度を評価するコンフォカルイメージング

主要な成果:

PCにおける自発的なCa2+放出は,CPVT心臓におけるトリガー活動に先行した.
[Na+]iは,CPVTの状態に関係なく,VMよりもPCで高かった.
PCの上昇した[Na+]iは,遅延した脱極化と自発的なCa2+放出を促進した.
コンピュータモデルでは,Na+iが増加すると,PCにおける遅れた脱極化が悪化することを確認した.
細胞内ナトリウム濃度に応じて,CPVTのPCはより高いCa2+発火頻度を示した.

結論:

Purkinje細胞 (PCs) の構成内ナトリウム ([Na+]i) 過剰は,CPVTにおけるトリガーされた活動と不律化を促進する.
CPVTのPCは,ストレス下での[Na+]iが高いため,VMよりも不律に敏感です.
細胞内ナトリウムレベルをターゲットにすることで,CPVTの治療戦略を提供することができる.

キーワード:

心臓発作カルシウムカルシウム信号ナトリウム・カルシウム交換器

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