Szentandrássy, NorbertDienes, Csaba Bálint2024-03-282024-03-282024https://hdl.handle.net/2437/368032A TRPM4 a tranziens receptor potenciál csatornacsalád melasztatin alcsaládjának tagja. Expresszióját több humán szervben is kimutatták már. Részt vesz többek közt a membránpotenciál és a Ca2+ homeosztázis szabályozásában ingerlékeny, valamint nem ingerlékeny szövetek sejtjeiben egyaránt. A TRPM4-csatornák a szívben mind a munkaizomrostokban, mind pedig az ingerületvezető rendszerben kimutathatók, mutációjuk ingerületvezetési zavarokat okozhat, továbbá feltételezik, hogy a TRPM4 részt vesz a szívizom hipertrófia, valamint ischaemia-reperfúziós sérülés kialakulásában. Célunk volt megvizsgálni a TRPM4 ioncsatorna expresszióját kutyaszíven valamint egy célzottan a TRPM4-csatorna gátlására kifejlesztett szer, a CBA bal kamrai kutya szívizomsejtekre gyakorolt hatásait feltérképezni. A TRPM4 fehérje kifejeződését elsőként mutattuk ki kutyaszív mind a négy üregének falában, valamint a bal karma falából izolált kardiomiocitákban is. Megállapítottuk, hogy a CBA csökkentette az 1. fázis repolarizáció meredekségét, valamint enyhén növelte az akciós potenciál (AP) amplitúdóját, mely hatásokért valószínűleg a szer tranziens kifelé irányuló káliumáram (Ito) gátló hatása felelős. Az AP rövidülésének tendenciáját az AP feszültség-zár méréseken is látható, plató fázis alatti befelé irányuló áramok, különös tekintettel a késői nátriumáram CBA általi gátlása hozza létre. Eredményeink alapján tehát a CBA nem teljesen szelektív a TRPM4-csatornákra, így a csatorna funkcionális vizsgálatára önmagában natív szöveten nem használható, farmakológiai kombinációban való alkalmazása pedig fokozott körültekintést igényel. A késői egyenirányító káliumáram gyors komponense (IKr) a kamrai izomsejtek 3. fázis repolarizációjában elsődleges szerepet játszik. A csökkent IKr áram hosszú QT-szindrómához és korai utódepolarizációhoz (EAD) vezet, ezért potenciálisan életveszélyes ritmuszavarokat és hirtelen szívhalált okozhat. Az IKr több szelektív gátlószere is ismert, mint például a dofetilid vagy az E-4031. Ezen két vegyület közös tulajdonsága, hogy jelentősen megnövelik a kamrai AP időtartamát és metánszulfonamid csoportot tartalmaznak. Az ABT-333 (dasabuvir) egy hepatitis C fertőzés kezelésében használt vírusellenes szer, amely hasonlóan az IKr kialakításáért felelős hERG-csatornák egyes gátlószereihez (dofetilid és E-4031), szintén tartalmaz metánszulfonamid csoportot. Ezen hasonlóság alapján az ABT-333 is potenciálisan IKr gátló hatással bír, azonban a vegyület kamrai szívizomzatra gyakorolt hatásai még nem ismertek. Az ABT-333 kutya bal kamrai szívizomsejtek AP morfológiára, az AP-t kialakító ionáramokra, valamint expresszált hERG csatornákra gyakorolt hatásainak vizsgálatát tűztük ki célul. 1 μM ABT-333 reverzibilis módon megnyújtotta az AP-t, a 0. és 1. fázis maximális sebessége pedig irreverzibilis csökkenést mutatott. A magasabb ABT-333 koncentrációk nagyobb AP megnyúlást, a korai platópotenciál növekedését és a 0., 1. és 3. fázis maximális sebességének csökkenését okozták. Egyes sejtekben 3-30 μM ABT-333 koncentrációban EAD-k jelentek meg. Az AP feszültség-zár technikával mért 10 μM ABT-333-érzékeny áram egy IKr-nek megfeleltethető késői kifelé irányuló komponenst, valamint egy Ito-nak megfeleltethető korai kifelé irányuló komponenst tartalmazott. Az ABT-333 koncentrációfüggő, részben reverzibilis módon csökkentette a hERG-csatorna által közvetített ionáramot, 3,2 μM-os félgátló koncentrációval. Az ABT-333 a molekuláris szerkezete alapján potenciálisan blokkolja a hERG-csatornákat és az IKr áramot. Ez beigazolódott, mivel 1-30 µM ABT-333 jelenlétében a szív AP megnyúlt és EAD-k jelentkeztek, továbbá csökkent az expresszált hERG csatornák árama is. Az ABT-333 szívritmuszavarok szempontjából biztonságosnak tekinthető, mivel plazmaszintje még túladagolás esetén sem ér el ilyen magas koncentrációt.TRPM4 is a member of the melastatin subfamily of the Transient Receptor Potential channel family. Its expression has been detected in several human organs. It is involved, among others, in the regulation of membrane potential and Ca2+ homeostasis in cells of both excitable and non-excitable tissues. In the heart, TRPM4 channels are detected in both myocytes and the cardiac conduction system. Mutations in TRPM4 channels in the heart can lead to conduction defects and TRPM4 is thought to be involved in myocardial hypertrophy and ischemia-reperfusion injury. We investigated the expression of TRPM4 channel and the effects of a drug, CBA developed as a specific TRPM4 inhibitor on isolated canine left ventricular cells. We first described the expression of TRPM4 protein in the wall of all four chambers of the canine heart as well as in isolated left ventricular canine cardiomyocytes. CBA reduced the slope of Phase-1 repolarization and slightly increased the action potential (AP) amplitude, probably due to the inhibitory effect of the drug on transient outward potassium current (Ito). The trend of AP shortening can be explained by the CBA-mediated inhibition of inward currents, mainly late sodium current (INa,L) seen in AP voltage clamp measurements in the plateau phase. As CBA affects Ito and INa,L, increased caution should be exercised when used in experimental conditions where these ion currents are active, such as in native cardiomyocytes. The fast component of delayed rectifier potassium current (IKr) plays a primary role in phase 3 repolarization of ventricular myocytes. Decreased IKr current leads to long QT syndrome and early afterdepolarization (EAD), and therefore can cause potentially life-threatening arrhythmias and sudden cardiac death. Several selective inhibitors of IKr are known, such as dofetilide or E-4031. Both compounds increase the duration of ventricular AP and contain methanesulfonamide group. ABT-333 (dasabuvir) is an antiviral agent used in the treatment of hepatitis C infection and similarly to some inhibitors of hERG channels responsible for the formation of IKr (such as dofetilide and E-4031), contains a methanesulfonamide group. Based on this similarity, ABT-333 also has potential IKr inhibitory activity, but the effects of the compound on the ventricular myocardium are not yet known. We aimed to study the effects of ABT-333 on the AP and its underlying ion currents of canine ventricular myocardial cells as well as on expressed hERG channels. 1 μM ABT-333 reversibly increased the duration of AP whereas the maximum rate of phases 0 and 1 showed irreversible reduction. Higher concentrations of ABT-333 caused greater AP elongation, an increase in early plateau potential and a decrease in the maximum rates of phases 0, 1 and 3. EADs appeared in some cells at concentrations of 3-30 μM ABT-333. The 10 μM ABT-333-sensitive current, measured by AP voltage clamp technique, contained a late outward component corresponding to IKr and an early outward component corresponding to Ito. ABT-333 reduced the ionic current mediated by the hERG channel in a concentration-dependent, partially reversible manner, with a half-inhibitory concentration of 3.2 μM. Based on its molecular structure, ABT-333 has the potential to block hERG channels and IKr currents. This was confirmed as the administration of 1-30 µM ABT-333 led to prolongation of cardiac APs and generation of EADs and also to the reduction of the expressed hERG channel current. Nevertheless, regarding cardiac arrhythmogenesis ABT-333 is considered safe because its plasma level is unlikely to reach such high concentrations even in the case of overdose.84huABT-333dasabuvirakciós potenciálkutya kardiomiocitaIKrItohERGhosszú QT-szindrómahepatitis C-vírusaction potentialcanine cardiomycytelong QT-syndromehepatitis C-virusElméleti orvostudományokOrvostudományok