Antiaritmiás és proaritmiás mechanizmusok elemzése = Analysis of antiarrhythmic and proarrhythmic mechanism

Szívizomsejtben a K+-áramok antiaritmiás ''repolarizációs tartalékot'' tartanak fenn: Az IKr, IKs és IK1 akár egyikének gátlása súlyos proaritmiás repolarizáció megnyúlást okoz és letális kamrafibrillációhoz vezethet. - Alloxán-diabeteses kutyán az Ito és IKs csökkenése ugyanilyen hatású, amit a Kv4.3 és Mink csatorna fehérje expresszió egyidejű gátoltsága kisér. - Szívbillyentyű átültetés céljából használt, egészséges donor szivekből izolált humán kamrai miocitákon az IKs csökkenése szintén növeli a proaritmia és a hirtelen szívhalál rizikóját. - A K+-csatorna alegység expresszió mértékének sorrendje: KvLQT1 és ERG1-nél: ember>nyúl>tengerimalad, Mink-nél: tengerimalac>ember>nyúl. - Az INa+/Ca2+ csereáram gátlása kutyán antiaritmiás hatású, csökkenti az utódepolarizációt és a triggerelt aktivitást. - A leghatékonyabb új antiaritmikumok ''többszörös (tedisamil) ill. ''hibrid'' (azimilid, terikalant) ioncsatorna-gátlók. A pitvarszelektiv antiaritmiás szerek hatásmódja: az IKAch, IKur és IK1 izolált blokkolása. - A prekondicionálás antiaritmiás hatásában kutyán a NO trigger és mediátor, prosztaciklin- és szabadgyök-képződés viszont nem vesz részt ebben. | In the myocardial cell, there is a 'repolarization reserve' maintained by K+ currents: inhibition any of the IKr, IKs and IK1 results in severe proarrhythmic prolongation of repolarization and may cause lethal ventricular fibrillation. - The decrease of IKs and also Ito exhibits the same effect in alloxan-diabetic dogs which is accompanied by concomitant retardation of the expression of the K+ channel proteins Kv4.3 and Mink. - In undiseased human ventricular myocites obtained from donors for valve transplant surgery diminution of IKs also increases the risk of proarrhythmia and suddenc cardiac death. The extent of the order of expression of K+ channel subunits: human>rabbit>guinea pig with KvLQT1 and ERG1, and guinea pig>human>rabbit with Mink. - Inhibition of the INa+/Ca2+ exchange current is antiarrhythmic in dogs; it decreases the afterdepolarization and triggered activity. - The most efficacious new antiarrhythmics are ''multiple'' (tedisamil) or 'hybrid' (azimilid, terikalant) ion-channel blockers. - The mode of action of atrial-selective antiarrhythmics: isolated block of IKAch or IKur or IKs. - In the antiarrhythmic action of preconditioning in dogs nitrogen oxide acts as trigger and mediator, whereas formation of prostacyclin and free radicals are not involved in this effect

A szívritmuszavarok és a myocardiális repolarizáció mechanizmusainak vizsgálata; antiaritmiás és proaritmiás gyógyszerhatások elemzése = Study of the mechanism of cardiac arrhythmias and repolarization, antiarrhythmic and proarrhythmic drug action

A kardiovaszkuláris betegségek és azon belül is az életet veszélyeztető kamrai és pitvari aritmiák a fő halálozási okok közé tartoznak a fejlett ipari országokban, de Magyarországon is. Ezzel összhangban, a jelen kutatási projekt is a különböző életet veszélyeztető aritmiák megelőzésének a lehetőségét, és a különböző gyógyszerek antiaritmiás és proaritmiás hatásainak a kutatását tűzte ki célul. Vizsgálataink során megállapítottuk, hogy kísérletes diabetes mellitusban mind kutyán, mind nyúlon az IKs áram és következményesen a repolarizációs rezerv csökkenése következik be amely emberben vélhetően hozzájárulhat e betegségben észlelt hirtelen szívhalál kockázat növekedéséhez. Molekuláris biológiai vizsgálatokban sikerült feltérképeznünk az emberi szívizom különféle ioncsatornáinak denzitását is. A proaritmiás gyógyszerhatások elemzésére újszerű módszert dolgoztunk ki, amelynek gyógyszerbiztonsági klinikai jelentősége és hasznosulása várható. A projekt teljesítése során további új ismereteket szereztünk a Na+/Ca2+ cseremechanizmus (NCX) repolarizációban betöltött szerepét illetően. In vivo kutya kísérletekben vizsgáltuk a peroxynitrit és gap junction csatornák szerepét az ischaemiás prekondicionálásban. Ezek az eredmények várhatóan hozzájárulnak egyrészt a szívizomzat élettani, kórélettani (aritmia mechanizmusok) ismereteinek a gyarapításában, másrészt új és biztonságos antiaritmiás terápiák kifejlesztéséhez. | Cardiovascular diseases, including life threatening ventricular and supraventricular arrhythmias, are the leading causes of mortality in industrialized countries and also in Hungary. In harmony with this, the major goal of the project was to investigate the mechanisms involved in cardiac repolarization and in antiarrhythmic and proarrhythmic drug actions. Representing important findings during the project, we established that in experimental diabetes mellitus the IKs potassium current is down-regulated resulting in the attenuation of repolarization reserve which may contribute to the increased proarrhythmic risk of diabetic patients. Using molecular biological methods we have analyzed the transmembrane ion channel densities of the human heart. To assess proarrhyhtmic drug side effects we developed a novel method which can be expected to contribute to better prediction of proarrhythmic risk in both preclinical and clinical safety pharmacology investigations. During the project, we have gained further insights regarding the role of NCX in the cardiac repolarization process. In in vivo studies we have investigated the possible role of peroxynitrite and gap junctions in ischaemic preconditioning. These results can be expected to help to better understand the physiology and pathophysiology of cardiac muscle, and arrhythmias, and should significantly contribute to the development of safer and more effective antiarrhythmic treatment modalities

Role of calcium-activated potassium channels in the regulation of basal and agonist-elevated tones in isolated conduit arteries

Functional role of calcium-activated potassium (KCA) channels on the basal and agonist-elevated arterial tones was investigated in isolated rabbit aorta, porcine and canine coronary arteries as well as in human internal mammary artery. The vascular tones enhanced by contractile agents were increased further by preincubation of these conduit blood vessels with selective (charybdotoxin or iberiotoxin) or non-selective (tetraethylammonium) inhibitors of KCA channels. The basal tone (without an agonist) was increased only in the canine coronary artery. The results indicate a feed-back regulatory role of KCA channels counteracting the vasospasm of conduit arteries