A NaV1.5 feszültségfüggő nátrium csatorna kulcsszerepet játszik a szívizom akciós potenciál kialakulásában. A NaV1.5 pórusformáló Alfa-alegységét az SCN5A gén kódolja. E gén mutációi számos szívritmuszavar hátterében áll, mint például a ritka, örökletes Brugada-szindróma (BrS), mely a strukturálisan ép szív mellett létrejött hirtelen szívhalál leggyakoribb oka. A BrS hátterében 15-30%-ban az SCN5A funkcióvesztő (LOF) mutációja áll. BrS-val összefüggésbe hozható SCN5A mutációk funkcionális tanulmányozása kritikus fontosságú az öröklött aritmogén szindrómában szenvedő betegeknél az aritmia patogenezisének jobb megértéséhez.

A BrS-s betegekben teljes genom szekvenálással korábban még nem karakterizált NaV1.5 mutációkat azonosítottunk (R893C és R893H). A kísérletekhez a mutáns és vad típusú (WT) NaV1.5 ioncsatornákat CHO (Chinese Hamster Ovary) sejtekben fejeztem ki, a megfelelő DNS plazmidok egyedi és kotranszfekciójával. A kotranszfekciót a heterozigóta modell megalkotása indokolta, ahogyan a valóságban a BrS-t is heterozigóta állapot jellemzi. A mutáns ioncsatornák elektrofiziológiai karakterizálását patch-clamp technika segítségével, feszültség-zár üzemmódban, teljes-sejt konfigurációban végeztem különböző feszültség protokollok alapján, melyek információt adnak a normális és a mutáns ioncsatornák működéséről, azok biofizikai sajátságairól. A mutáns és kotranszfektált ioncsatornák fő kapuzási paramétereit a WT NaV1.5 csatornával hasonlítottuk össze.

Méréseink eredményei azt mutatták, hogy az R893C mutáció jelentősen csökkenti az áramsűrűséget a WT-csatornákhoz képest (WT: 330±39 pA/pF, n=26; R893C: 14±2 pA/pF, n=16), míg a R893H mutáció egymagában való expressziója során nem volt mérhető áram (INa). A 893C mutáció esetén az INa áram lassabb aktivációs kinetikája is megfigyelhető volt, bár az egyensúlyi aktiváció feszültségfüggésére nem volt jelentős hatása. Kotranszfekciós méréseink igazolták, hogy a mutáns ioncsatornák nem gátolnák meg a WT-csatornák kifejeződését, bár jelentősen csökkent konduktanciákat mértünk a kotranszfekciós kísérletekben (90±15 pA/pF, n=22).

Munkánk során kimutattuk, hogy a betegben azonosított, de novo NaV1.5 mutációk funkcióvesztéses mutációk. Eredményeink így megkönnyíthetik a BrS aritmogenezisének pontosabb megértését, tovább a NaV1.5 csatorna kapuzásának molekuláris szintű ismerete fontos a célzott terápiában alkalmazható gátlószerek hatásmechanizmusának finomhangolásához.