Ca2+ dependent regulation of sinoatrial node pacemaking

Tóth Noémi
Ca2+ dependent regulation of sinoatrial node pacemaking.
Doktori értekezés, Szegedi Tudományegyetem (2000-).
(2022)

[thumbnail of DrTothNoemi_Disszertacio_MODI.pdf]
Előnézet
PDF (disszertáció)
Download (15MB) | Előnézet
[thumbnail of DrTothNoemi_Tezisfuzet_angol_MODI.pdf]
Előnézet
PDF (tézisfüzet)
Download (335kB) | Előnézet
[thumbnail of DrTothNoemi-Tezisfuzet_magyar_MODI.pdf]
Előnézet
PDF (tézisfüzet)
Download (429kB) | Előnézet

Absztrakt (kivonat) idegen nyelven

Introduction: Normal heart rhythm depends on a precise and regular activity of the sinoatrial node (SAN) pacemaker cells. The exact electrophysiological mechanism of spontaneous cardiac pacemaking is not fully understood. Recent results suggest a tight cooperation between the intracellular Ca2+ handling (‘Ca2+ clock’) and surface membrane ion channels (‘membrane clock’) which is referred as the coupled clock mechanism. One of the suggested key players of this crosstalk is the Na+/Ca2+-exchanger (NCX), however direct evidence was unavailable so far, due to the lack of selective inhibitor. Purpose: Our aim was to investigate the robustness and flexibility of SAN automaticity via analysing the role of different Ca2+ dependent currents such as NCX and Ca2+ activated K+ current (IK(Ca)) in the mechanism of cardiac pacemaking. We also studied the effect of SAN frequency on the development of ventricular action potential (AP) and Ca2+ transient (CaT) alternans. Methods: APs were measured from both SAN and ventricular papillary muscle preparations by conventional microelectrode technique. Ion currents combined with fluorescent Ca2+ tracking were recorded by whole cell and perforated configuration of patch clamp technique on isolated rabbit SAN cells and dog ventricular cardiomyocytes. Results: The cycle length (CL) lengthening effect of NCX inhibition could be augmented when the funny current (If) was previously inhibited and vice-versa the effect of If reduction was facilitated when the Ca2+ handling was suppressed. Functioning reverse NCX resulted in larger Ca2+ transient amplitude with enhanced SR Ca2+ content. Spontaneous AP frequency increased as a consequence of active reverse NCX. Ca2+ activated K+ current had no role in SAN pacemaking. Ventricular action potential alternans showed strong rate-dependence having clear frequency threshold. Conclusion: Our results provide the first pharmacological evidence regarding the role of both forward and reverse NCX current in pacemaker mechanism. Experimental and modelling data support a close cooperation between If and NCX establishing a "pacemaker reserve" mechanism. The reverse NCX activity may provide additional Ca2+ influx that could increase SR Ca2+ content providing a „Ca2+ reserve” mechanism. This „dual” function of NCX may provide a safety margin of pacemaking and largely increases the robustness (i.e. fail-safe) of spontaneous automaticity. Excessive SAN pacemaking induces ventricular AP and Ca2+ transient alternans as a result of mutual crosstalk of surface membrane ion channels and intracellular Ca2+.

Mű típusa: Disszertáció (Doktori értekezés)
Publikációban használt név: Tóth Noémi
Magyar cím: Ca2+ függő folyamatok a szinusz csomó spontán ingerképző mechanizmusában
Témavezető(k):
Témavezető neve
Beosztás, tudományos fokozat, intézmény
MTMT szerző azonosító
Nagy Norbert
tudományos munkatárs, SZTE SZAOK Farmakológiai és Farmakoterápiai Intézet
10020422
Szakterület: 03. Orvos- és egészségtudomány
Doktori iskola: Multidiszciplináris Orvostudományok Doktori Iskola
Tudományterület / tudományág: Orvostudományok > Elméleti orvostudományok
Nyelv: angol
Védés dátuma: 2022. május 09.
EPrint azonosító (ID): 11280
A mű MTMT azonosítója: 32860720
doi: https://doi.org/10.14232/phd.11280
A feltöltés ideje: 2022. ápr. 26. 20:47
Utolsó módosítás: 2023. jan. 12. 15:06
URI: https://doktori.bibl.u-szeged.hu/id/eprint/11280
Védés állapota: védett

Actions (login required)

Tétel nézet Tétel nézet

Letöltések

Letöltések havi bontásban az elmúlt egy évben

Year
ápr 20244
máj 20240
jún 20247
júl 20243
aug 20246
szept 20248
okt 20245
nov 20243
dec 202416
jan 202511
feb 20254
márc 20254
ápr 20250