Changes in the electrical activity of the Y4734C-RYR2 variant associated with idiopathic ventricular fibrillation

Result code in IS VaVaI

<a href="https://www.isvavai.cz/riv?ss=detail&h=RIV%2F00216224%3A14110%2F22%3A00129701" target="_blank" >RIV/00216224:14110/22:00129701 - isvavai.cz</a>

Result on the web

—

DOI - Digital Object Identifier

—

Result language

čeština

Original language name

Změny v elektrické aktivitě varianty Y4734C-RYR2 asociované s idiopatickou fibrilací komor.

Original language description

K život ohrožující arytmii charakteru fibrilace komor (VF, z angl. ventricular fibrillation) může překvapivě dojít i u pacienta bez strukturálních změn v srdci a bez známek jakékoliv arytmie při klinickém vyšetření (magnetická rezonance, echokardiografie, elektrokardiografie v klidu i po zátěži). Takovýto stav vede k diagnóze tzv. idiopatické VF a k velké nejistotě stran možného opakování ataky VF v budoucnosti. Těmto pacientům je v rámci sekundární prevence VF implantován defibrilátor. Jak se ukazuje, podkladem idiopatické VF mohou minimálně u některých pacientů být genetické varianty v srdečních iontových kanálech. Otázkou zůstává, jak tyto varianty vedou k VF, když není patrný jejich vliv na srdeční elektrofyziologii při standardním klinickém vyšetření pacienta. Jediné řešení je důkladná funkční analýza nalezených variant. V rámci této studie byla pro funkční analýzu vybrána varianta v genu RYR2, p.Y4734C-RYR2. Obdobné varianty vedou obvykle k projevům tzv. katecholaminergní polymorfní komorové tachykardie (CPVT, z angl. catecholaminergic polymorphic ventricular tachycardia), která se projevuje arytmií při fyzické zátěži. Tato diagnóza však byla u pacienta klinickým vyšetřením vyloučena. Probandovi byla odebrána krev a pomocí iPSC technologie a následné buněčné diferenciace byly připraveny pacient-specifické kardiomyocyty nesoucí variantu Y4734C-RYR2. K zaznamenávaní elektrické aktivity spontánně bijících pacient-specifických kardiomyocytů byla využita technika multielectrode array při 37C. Měření proběhlo na třech různých klonech pacient-specifických kardiomyocytů (tj. Y4734C-RYR2 kardiomyocytů; n = 3-5) a na jednom klonu zdravých nepříbuzných kontrolních kardiomyocytech (tj. WT-RYR2 kardiomyocytů; n = 8), a to jak v kontrolním roztoku (Tyrodův roztok), tak po aplikaci 1 µM roztoku isoprenalinu s cílem navodit β-adrenergní stimulaci obdobnou jako při fyzické zátěži. Ze získaných pilotních dat byly prozatím stanoveny pouze frekvence spontánních elektrických výbojů (resp. tzv. pseudo-RR intervaly) jednotlivých skupin testovaných kardiomyocytů. Při srovnání frekvence výbojů mezi testovanými klony Y4734C-RYR2 kardiomyocytů a WT-RYR2 kardiomyocyty byla patrná tendence Y4734C-RYR2 kardiomyocytů k nesignifikantně vyšším frekvencím výbojů. Po aplikaci 1 µM isoprenalinu došlo u všech testovaných buněk k nesignifikantnímu nárůstu frekvence výbojů. Analýza variability pseudo-RR intervalů pomocí Poincaré plotu poukazuje na větší variabilitu tohoto parametru v přítomnosti 1 µM isoprenalinu u klonů pacient-specifických Y4734C-RYR2 kardiomyocytů. Vzhledem k nízkým počtům doposud naměřených dat nelze prozatím provést ze získaných dat jednoznačný závěr. Kromě doměření relevantního vzorku dat u všech skupin kardiomyocytů bude dále probíhat i analýza tzv. FDP (z angl. field potential duration, analogie intervalu QT) a rovněž hodnocení elektrické aktivity pacient-specifických kardiomyocytů za potenciálně proarytmogenních podmínek (např. zvýšená teplota, hypo-a/nebo hyperkalémie, hyperkalcémie, hypomagnesémie).

Czech name

Změny v elektrické aktivitě varianty Y4734C-RYR2 asociované s idiopatickou fibrilací komor.

Czech description

K život ohrožující arytmii charakteru fibrilace komor (VF, z angl. ventricular fibrillation) může překvapivě dojít i u pacienta bez strukturálních změn v srdci a bez známek jakékoliv arytmie při klinickém vyšetření (magnetická rezonance, echokardiografie, elektrokardiografie v klidu i po zátěži). Takovýto stav vede k diagnóze tzv. idiopatické VF a k velké nejistotě stran možného opakování ataky VF v budoucnosti. Těmto pacientům je v rámci sekundární prevence VF implantován defibrilátor. Jak se ukazuje, podkladem idiopatické VF mohou minimálně u některých pacientů být genetické varianty v srdečních iontových kanálech. Otázkou zůstává, jak tyto varianty vedou k VF, když není patrný jejich vliv na srdeční elektrofyziologii při standardním klinickém vyšetření pacienta. Jediné řešení je důkladná funkční analýza nalezených variant. V rámci této studie byla pro funkční analýzu vybrána varianta v genu RYR2, p.Y4734C-RYR2. Obdobné varianty vedou obvykle k projevům tzv. katecholaminergní polymorfní komorové tachykardie (CPVT, z angl. catecholaminergic polymorphic ventricular tachycardia), která se projevuje arytmií při fyzické zátěži. Tato diagnóza však byla u pacienta klinickým vyšetřením vyloučena. Probandovi byla odebrána krev a pomocí iPSC technologie a následné buněčné diferenciace byly připraveny pacient-specifické kardiomyocyty nesoucí variantu Y4734C-RYR2. K zaznamenávaní elektrické aktivity spontánně bijících pacient-specifických kardiomyocytů byla využita technika multielectrode array při 37C. Měření proběhlo na třech různých klonech pacient-specifických kardiomyocytů (tj. Y4734C-RYR2 kardiomyocytů; n = 3-5) a na jednom klonu zdravých nepříbuzných kontrolních kardiomyocytech (tj. WT-RYR2 kardiomyocytů; n = 8), a to jak v kontrolním roztoku (Tyrodův roztok), tak po aplikaci 1 µM roztoku isoprenalinu s cílem navodit β-adrenergní stimulaci obdobnou jako při fyzické zátěži. Ze získaných pilotních dat byly prozatím stanoveny pouze frekvence spontánních elektrických výbojů (resp. tzv. pseudo-RR intervaly) jednotlivých skupin testovaných kardiomyocytů. Při srovnání frekvence výbojů mezi testovanými klony Y4734C-RYR2 kardiomyocytů a WT-RYR2 kardiomyocyty byla patrná tendence Y4734C-RYR2 kardiomyocytů k nesignifikantně vyšším frekvencím výbojů. Po aplikaci 1 µM isoprenalinu došlo u všech testovaných buněk k nesignifikantnímu nárůstu frekvence výbojů. Analýza variability pseudo-RR intervalů pomocí Poincaré plotu poukazuje na větší variabilitu tohoto parametru v přítomnosti 1 µM isoprenalinu u klonů pacient-specifických Y4734C-RYR2 kardiomyocytů. Vzhledem k nízkým počtům doposud naměřených dat nelze prozatím provést ze získaných dat jednoznačný závěr. Kromě doměření relevantního vzorku dat u všech skupin kardiomyocytů bude dále probíhat i analýza tzv. FDP (z angl. field potential duration, analogie intervalu QT) a rovněž hodnocení elektrické aktivity pacient-specifických kardiomyocytů za potenciálně proarytmogenních podmínek (např. zvýšená teplota, hypo-a/nebo hyperkalémie, hyperkalcémie, hypomagnesémie).

Type

O - Miscellaneous

CEP classification

—

OECD FORD branch

30201 - Cardiac and Cardiovascular systems

Project

<a href="/en/project/NU22-02-00348" target="_blank" >NU22-02-00348: Functional assessment of genetic variants in clinically “true” cases of idiopathic ventricular fibrillation: in vitro and in silico modelling to reveal the arrhythmogenic mechanism</a><br>

Continuities

P - Projekt vyzkumu a vyvoje financovany z verejnych zdroju (s odkazem do CEP)

Publication year

2022

Confidentiality

S - Úplné a pravdivé údaje o projektu nepodléhají ochraně podle zvláštních právních předpisů