Loading...
American journal of physiology. Heart and circulatory physiology2014Jun01Vol.306issue(11)

SR CAコンテンツの変動またはSRの屈折率は心房心臓の代替物の鍵ですか?:人間の心房モデルからの洞察

,
,
,
,
,
文献タイプ:
  • Journal Article
  • Research Support, Non-U.S. Gov't
概要
Abstract

心臓不整脈形成における電気機械的代替物の重要な役割にもかかわらず、その分子起源はよく理解されていません。カルシウムオルタナンスの出現は、しばしば筋細胞質網状網(SR)Ca負荷の変動に関連しています。しかし、SR CA含有量に同時振動なしで観察されたサイトゾルカルシウムオルタナンスは、リアノジン受容体のダイナミクスの機能障害に関連する代替メカニズムを示唆しています(RYR2)。Nygren et al。のモデルに基づいて、単一のヒト心房細胞の数学的モデルを使用して、SRの外観におけるSR放出の耐衝動性の影響を調査しました。(30)、RYR2およびSR CAリリースのダイナミクスを変更しました。カルシウムオルタナンスの起源を研究し、不活性化によるRyr2回復時間のさまざまな期間と値の間、細胞を刺激しました。速い速度で、sr ca含有量の変動を同時に行うことなく、細胞質カルシウムオルタナンスが得られました。定期的な応答からオルタナタンへの遷移も観察され、RYR2の不活性化による回復時間を変更しました。この遷移はヒステリックであることがわかったため、特定のパラメーターのセットで異なる応答が観察されました。次に、最近の実験と同じプロトコルを再現して、Alternansの生成に関するRyr2の屈折率の関連性を研究しました。特に、Alternans中のCa放出の回復は、S1S2プロトコルで研究され、長いまたは短い放出の後にS2刺激が与えられた場合、異なる反応を得ました。実験結果は、不活性化からの遅いRYR2回復から生じるRYR2の屈折率によって説明できることを示しており、Alternansの起源におけるRyr2の役割を強調しています。

心臓不整脈形成における電気機械的代替物の重要な役割にもかかわらず、その分子起源はよく理解されていません。カルシウムオルタナンスの出現は、しばしば筋細胞質網状網(SR)Ca負荷の変動に関連しています。しかし、SR CA含有量に同時振動なしで観察されたサイトゾルカルシウムオルタナンスは、リアノジン受容体のダイナミクスの機能障害に関連する代替メカニズムを示唆しています(RYR2)。Nygren et al。のモデルに基づいて、単一のヒト心房細胞の数学的モデルを使用して、SRの外観におけるSR放出の耐衝動性の影響を調査しました。(30)、RYR2およびSR CAリリースのダイナミクスを変更しました。カルシウムオルタナンスの起源を研究し、不活性化によるRyr2回復時間のさまざまな期間と値の間、細胞を刺激しました。速い速度で、sr ca含有量の変動を同時に行うことなく、細胞質カルシウムオルタナンスが得られました。定期的な応答からオルタナタンへの遷移も観察され、RYR2の不活性化による回復時間を変更しました。この遷移はヒステリックであることがわかったため、特定のパラメーターのセットで異なる応答が観察されました。次に、最近の実験と同じプロトコルを再現して、Alternansの生成に関するRyr2の屈折率の関連性を研究しました。特に、Alternans中のCa放出の回復は、S1S2プロトコルで研究され、長いまたは短い放出の後にS2刺激が与えられた場合、異なる反応を得ました。実験結果は、不活性化からの遅いRYR2回復から生じるRYR2の屈折率によって説明できることを示しており、Alternansの起源におけるRyr2の役割を強調しています。

Despite the important role of electromechanical alternans in cardiac arrhythmogenesis, its molecular origin is not well understood. The appearance of calcium alternans has often been associated to fluctuations in the sarcoplasmic reticulum (SR) Ca loading. However, cytosolic calcium alternans observed without concurrent oscillations in the SR Ca content suggests an alternative mechanism related to a dysfunction in the dynamics of the ryanodine receptor (RyR2). We have investigated the effect of SR release refractoriness in the appearance of alternans, using a mathematical model of a single human atrial cell, based on the model by Nygren et al. (30), where we modified the dynamics of the RyR2 and of SR Ca release. The genesis of calcium alternans was studied stimulating the cell for different periods and values of the RyR2 recovery time from inactivation. At fast rates cytosolic calcium alternans were obtained without concurrent SR Ca content fluctuations. A transition from regular response to alternans was also observed, changing the recovery time from inactivation of the RyR2. This transition was found to be hysteretic, so for a given set of parameters different responses were observed. We then studied the relevance of RyR2 refractoriness for the generation of alternans, reproducing the same protocols as in recent experiments. In particular, restitution of Ca release during alternans was studied with a S1S2 protocol, obtaining a different response if the S2 stimulation was given after a long or a short release. We show that the experimental results can be explained by RyR2 refractoriness, arising from a slow RyR2 recovery from inactivation, stressing the role of the RyR2 in the genesis of alternans.

医師のための臨床サポートサービス

ヒポクラ x マイナビのご紹介

無料会員登録していただくと、さらに便利で効率的な検索が可能になります。

Translated by Google