Analysis of cycle length variability in patient-specific hiPSC cardiomyocytes

Result code in IS VaVaI

<a href="https://www.isvavai.cz/riv?ss=detail&h=RIV%2F00216224%3A14110%2F24%3A00137374" target="_blank" >RIV/00216224:14110/24:00137374 - isvavai.cz</a>

Result on the web

—

DOI - Digital Object Identifier

—

Result language

čeština

Original language name

Analýza variability délky cyklu u pacient-specifických hiPSC kardiomyocytů

Original language description

Úvod: U pacienta s idiopatickou fibrilací komor (iVF) a jeho sestry s diagnostikovanou katecholaminergní polymorfní komorovou tachykardií (CPVT) byla nalezena dosud funkčně nepopsaná varianta p.Y4734C v genu pro ryanodinový receptor typu 2 (RYR2). Pro zkoumání potenciálně arytmogenního vlivu této varianty byly připraveny pacient-specifické kardiomyocyty derivované z lidských indukovaných pluripotentních buněk (hiPSC-CM) od probanda s iVF (2 linie - IF7 a IF12), sestry probanda s CPVT (CPVT) a zdravého synovce probanda bez varianty v RYR2 (WT; pouze kontrolní podmínky). Materiál a metody: Spontánní aktivita hiPSC-CM byla nahrávána pomocí techniky microelectrode array. Spontánní aktivita byla snímána za kontrolních podmínek (Tyrodův roztok 5mM K+, 37°C) a za tří postupně přidávaných proarytmogenních podmínek, tj. hypokalémie (Tyrodův roztok 3mM K+), β-adrenergní stimulace (přidáním 0,5 µM isoprenalinu; ISO) a hypertermie (40°C). Pro posouzení tendence k nepravidelnému rytmu byla vybrána metoda Poincaré grafů. Z grafů byla vypočtena krátkodobá variabilita (STV) pro posouzení variability mezi jednotlivými tepy a dlouhodobá variabilita (LTV) pro posouzení změn frekvence tepů za jednotku času. Hodnocena byla také délka cyklu (CL). Jelikož neměla naměřená data normální rozložení, byly použity neparametrické statistické testy a výsledky jsou zobrazeny jako medián a mezikvartilové rozmezí (IQR) z n vzorků. Výsledky: IF7 a CPVT se vykazovali signifikantně delší CL za kontrolních podmínek než WT a IF12. Za kontrolních podmínek měl WT signifikantně nižší STVCL než IF7 a CPVT. U LTVCL měl opět WT obecně nižší hodnoty, ale signifikantně pouze vůči IF7 (P˂0,05). Při kombinaci všech tří proarytmogenních faktorů bylo pozorováno u IF7, IF12 i CPVT statisticky významné snížení CL (P˂0,05). U IF7 došlo ke zvýšení STVCL pouze za hypokalémie (P˂0,05). U IF12 došlo ke zvýšení STVCL i LTVCL ve všech situacích postupného navyšování arytmogenních faktorů (P˂0,05). CPVT vykazovalo zvýšené STVCL i LTVCL za hypokalémie (P˂0,05). Závěr: WT vykazoval v kontrolních podmínkách pravidelnější rytmus, než IF7 a CPVT. Jako nejvíce proarytmogenní se jevila hypokalémie a nejvíce nepravidelností v rytmu se objevovalo u linie IF12. Provedená pilotní analýza tedy poukazuje na závažnost patologie u probanda s iVF. Nesourodé výsledky u obou jeho testovaných linií IF7 a IF12 však vyžadují další analýzu.

Czech name

Analýza variability délky cyklu u pacient-specifických hiPSC kardiomyocytů

Czech description

Úvod: U pacienta s idiopatickou fibrilací komor (iVF) a jeho sestry s diagnostikovanou katecholaminergní polymorfní komorovou tachykardií (CPVT) byla nalezena dosud funkčně nepopsaná varianta p.Y4734C v genu pro ryanodinový receptor typu 2 (RYR2). Pro zkoumání potenciálně arytmogenního vlivu této varianty byly připraveny pacient-specifické kardiomyocyty derivované z lidských indukovaných pluripotentních buněk (hiPSC-CM) od probanda s iVF (2 linie - IF7 a IF12), sestry probanda s CPVT (CPVT) a zdravého synovce probanda bez varianty v RYR2 (WT; pouze kontrolní podmínky). Materiál a metody: Spontánní aktivita hiPSC-CM byla nahrávána pomocí techniky microelectrode array. Spontánní aktivita byla snímána za kontrolních podmínek (Tyrodův roztok 5mM K+, 37°C) a za tří postupně přidávaných proarytmogenních podmínek, tj. hypokalémie (Tyrodův roztok 3mM K+), β-adrenergní stimulace (přidáním 0,5 µM isoprenalinu; ISO) a hypertermie (40°C). Pro posouzení tendence k nepravidelnému rytmu byla vybrána metoda Poincaré grafů. Z grafů byla vypočtena krátkodobá variabilita (STV) pro posouzení variability mezi jednotlivými tepy a dlouhodobá variabilita (LTV) pro posouzení změn frekvence tepů za jednotku času. Hodnocena byla také délka cyklu (CL). Jelikož neměla naměřená data normální rozložení, byly použity neparametrické statistické testy a výsledky jsou zobrazeny jako medián a mezikvartilové rozmezí (IQR) z n vzorků. Výsledky: IF7 a CPVT se vykazovali signifikantně delší CL za kontrolních podmínek než WT a IF12. Za kontrolních podmínek měl WT signifikantně nižší STVCL než IF7 a CPVT. U LTVCL měl opět WT obecně nižší hodnoty, ale signifikantně pouze vůči IF7 (P˂0,05). Při kombinaci všech tří proarytmogenních faktorů bylo pozorováno u IF7, IF12 i CPVT statisticky významné snížení CL (P˂0,05). U IF7 došlo ke zvýšení STVCL pouze za hypokalémie (P˂0,05). U IF12 došlo ke zvýšení STVCL i LTVCL ve všech situacích postupného navyšování arytmogenních faktorů (P˂0,05). CPVT vykazovalo zvýšené STVCL i LTVCL za hypokalémie (P˂0,05). Závěr: WT vykazoval v kontrolních podmínkách pravidelnější rytmus, než IF7 a CPVT. Jako nejvíce proarytmogenní se jevila hypokalémie a nejvíce nepravidelností v rytmu se objevovalo u linie IF12. Provedená pilotní analýza tedy poukazuje na závažnost patologie u probanda s iVF. Nesourodé výsledky u obou jeho testovaných linií IF7 a IF12 však vyžadují další analýzu.

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)<br>S - Specificky vyzkum na vysokych skolach

Publication year

2024

Confidentiality

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