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    Deranged sodium to sudden death

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    In February 2014, a group of scientists convened as part of the University of California Davis Cardiovascular Symposium to bring together experimental and mathematical modelling perspectives and discuss points of consensus and controversy on the topic of sodium in the heart. This paper summarizes the topics of presentation and discussion from the symposium, with a focus on the role of aberrant sodium channels and abnormal sodium homeostasis in cardiac arrhythmias and pharmacotherapy from the subcellular scale to the whole heart. Two following papers focus on Na鈦 channel structure, function and regulation, and Na鈦/Ca虏鈦 exchange and Na鈦/K鈦 ATPase. The UC Davis Cardiovascular Symposium is a biannual event that aims to bring together leading experts in subfields of cardiovascular biomedicine to focus on topics of importance to the field. The focus on Na鈦 in the 2014 symposium stemmed from the multitude of recent studies that point to the importance of maintaining Na鈦 homeostasis in the heart, as disruption of homeostatic processes are increasingly identified in cardiac disease states. Understanding how disruption in cardiac Na鈦-based processes leads to derangement in multiple cardiac components at the level of the cell and to then connect these perturbations to emergent behaviour in the heart to cause disease is a critical area of research. The ubiquity of disruption of Na鈦 channels and Na鈦 homeostasis in cardiac disorders of excitability and mechanics emphasizes the importance of a fundamental understanding of the associated mechanisms and disease processes to ultimately reveal new targets for human therapy.Centro de Investigaciones Cardiovasculare

    R么le du courant entrant lent I-si dans la d茅termination de la dur茅e de potentiels d'action ventriculaires de rats nouveaux-n茅s

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    Le but de ce travail est d'abord de mettre en 茅vidence et de caract茅riser la contribution du courant lent I-si 脿 la dur茅e des potentiels d'action ventriculaires de rats nouveaux-n茅s. Nous allons 茅galement tracer un tableau sommaire des courants, autres que I-si, qui contribuent 脿 la g茅n猫se et 脿 la repolarisation de ces potentiels d'action. Nous avons effectu茅 des 茅tudes de potentiels d'action 脿 partir de tissu ventriculaire, 脿 l'aide de micro茅lectrodes de verre et des 茅tudes de courants ioniques mesur茅s sur des myocytes isol茅s de rats nouveaux-n茅s par la technique de patch clamp. Les r茅sultats montrent que les potentiels d'action ventriculaires enregistr茅s sur du tissu ventriculaire ou des myocytes isol茅s de rats nouveaux-n茅s poss猫dent des caract茅ristiques comparables. Ces potentiels d'action se distinguent par une phase de mont茅e rapide inhib茅e par la TTX et d茅termin茅e par le courant sodique rapide I-Na. La repolarisation de ces potentiels d'action se d茅compose en trois phases distinctes: une phase rapide (phase 1) inhib茅e par la 4-AP et d茅termin茅e par un courant potassique sortant de nature transitoire semblable au courant I-Eo d茅crit par JOSEPHSON et coll. (1984) pour le rat adulte, une phase de plateau importante (phase 2) abolie par le cobalt et d茅termin茅e par le courant lent I-si et une phase 3 de repolarisation terminale d茅termin茅e probablement par un courant potassique ind茅pendant du temps, correspondant 脿 la description de I-K1. Pour des hyperpolarisations importantes 脿 partir du potentiel d'inversion, ce courant montre une relaxation qui d茅pend du temps. Il n'existe apparemment pas de courant sortant qui s'active en fonction du potentiel et du temps dans cette pr茅paration. Nos r茅sultats montrent 茅galement que l'inactivation du courant lent I-si ne d茅pend pas uniquement du potentiel et du temps mais aussi de la nature de l'ion divalent qui passe par le canal. Ainsi une augmentation de la concentration externe en calcium 脿 10mM raccourcit la dur茅e du plateau et allonge la phase terminale de repolarisation alors qu'une r茅duction de la concentration externe 脿 0.25mM produit un allongement de la dur茅e au plateau. La substitution du calcium par le strontium dans le milieu externe provoque un allongement important de la dur茅e mesur茅e 脿 30% et 脿 90% de repolarisation. Au niveau des courants on observe que l鈥檌nactivation du courant I-si est beaucoup plus lente en strontium et en barium qu'en pr茅sence de calcium dans le milieu externe. Ces r茅sultat se refl猫tent par une constante de temps d'inactivation beaucoup plus 茅lev茅e pour le strontium et le barium que pour le calcium. L'addition de calcium 脿 un milieu contenant d茅j脿 du strontium acc茅l猫re l'inactivation du courant transport茅 par le strontium. Ces r茅sultats indiquent que le m茅canisme de r茅gulation li茅 au calcium de la phase d鈥檌nactivation du courant lent va jouer un r么le pr茅pond茅rant dans la d茅termination de la dur茅e des potentiels d'action mesur茅s lorsque le calcium est le transporteur de charge. Finalement nos r茅sultats rendent tr猫s improbable l'existence de deux types de canaux calciques diff茅rents dans notre pr茅paration de myocytes isol茅s de rats nouveaux-n茅s

    Influence des proc茅dures d'explantation sur les cellules ventriculaires de rats nouveau-n茅s en culture

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    Les propri茅t茅s morphologiques et 茅lectrophysiologiques du ventricule isol茅 de rat nouveau-n茅 sont 茅tudi茅es avant et apr猫s la mise en culture. Les cellules en culture sont dissoci茅es, soit avec trypsine, soit en collag茅nase avec ou sans agitation m茅canique et 茅tudi茅es 10 heures, et 3 jours et plus apr猫s l'explantation. Les cellules du ventricule isol茅 montrent une organisation structurale importante caract茅ris茅e par des myofibrilles arrang茅es en parall猫le et elles poss猫dent une 茅lectrog茅n猫se d茅termin茅e par un courant rapide sodique sensible 脿 la t茅trodotoxine (TTX), un bloqueur sp茅cifique du canal sodique rapide. Dix heures apr猫s la mise en culture, l'茅lectrog茅n猫se de ces cellules est toujours d茅termin茅e par un courant entrant rapide, sauf dans les pr茅parations dissoci茅es en collag茅nase avec agitation m茅canique qui sont d茅polaris茅es et inexcitables, cependant les myofibrilles ne sont plus arrang茅es en parall猫le, mais dispers茅es d'une fa莽on all茅atoire 脿 l'int茅rieur de la cellule. Quelques jours apr猫s l'explantation, et ind茅pendamment de la m茅thode de dispersion utilis茅e, toutes les pr茅parations montrent des myofibrilles parall猫les avec des sarcom猫res bien diff茅renci茅s, une organisation similaire 脿 celle observ茅e dans le ventricule isol茅 avant l'explantation. Ces cellules montrent un potentiel d'action 脿 phase de mont茅e lente, insensible 脿 la TTX et de l'activit茅 spontan茅e. Nos r茅sultats indiquent que la d茅sorganisation des myofibrilles, observ茅e peu de temps apr猫s la mise en culture, ne r茅fl猫te pas un endommagement cellulaire. De plus, la trypsine et la collag茅nase ne semblent pas avoir d'effets diff茅rents sur les propri茅t茅s morphologiques et 茅lectrophysiologiques de ces cellules en culture et le traitement 脿 la trypsine para卯t mieux pr茅server les pr茅parations que celui 脿 la collag茅nase, en pr茅sence d'agitation m茅canique. L'agitation m茅canique semble donc 锚tre un facteur important qui d茅termine l'茅tat des cellules myocardiques en culture

    R么le du courant entrant lent I-si dans la d茅termination de la dur茅e de potentiels d'action ventriculaires de rats nouveaux-n茅s

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    Le but de ce travail est d'abord de mettre en 茅vidence et de caract茅riser la contribution du courant lent I-si 脿 la dur茅e des potentiels d'action ventriculaires de rats nouveaux-n茅s. Nous allons 茅galement tracer un tableau sommaire des courants, autres que I-si, qui contribuent 脿 la g茅n猫se et 脿 la repolarisation de ces potentiels d'action. Nous avons effectu茅 des 茅tudes de potentiels d'action 脿 partir de tissu ventriculaire, 脿 l'aide de micro茅lectrodes de verre et des 茅tudes de courants ioniques mesur茅s sur des myocytes isol茅s de rats nouveaux-n茅s par la technique de patch clamp. Les r茅sultats montrent que les potentiels d'action ventriculaires enregistr茅s sur du tissu ventriculaire ou des myocytes isol茅s de rats nouveaux-n茅s poss猫dent des caract茅ristiques comparables. Ces potentiels d'action se distinguent par une phase de mont茅e rapide inhib茅e par la TTX et d茅termin茅e par le courant sodique rapide I-Na. La repolarisation de ces potentiels d'action se d茅compose en trois phases distinctes: une phase rapide (phase 1) inhib茅e par la 4-AP et d茅termin茅e par un courant potassique sortant de nature transitoire semblable au courant I-Eo d茅crit par JOSEPHSON et coll. (1984) pour le rat adulte, une phase de plateau importante (phase 2) abolie par le cobalt et d茅termin茅e par le courant lent I-si et une phase 3 de repolarisation terminale d茅termin茅e probablement par un courant potassique ind茅pendant du temps, correspondant 脿 la description de I-K1. Pour des hyperpolarisations importantes 脿 partir du potentiel d'inversion, ce courant montre une relaxation qui d茅pend du temps. Il n'existe apparemment pas de courant sortant qui s'active en fonction du potentiel et du temps dans cette pr茅paration. Nos r茅sultats montrent 茅galement que l'inactivation du courant lent I-si ne d茅pend pas uniquement du potentiel et du temps mais aussi de la nature de l'ion divalent qui passe par le canal. Ainsi une augmentation de la concentration externe en calcium 脿 10mM raccourcit la dur茅e du plateau et allonge la phase terminale de repolarisation alors qu'une r茅duction de la concentration externe 脿 0.25mM produit un allongement de la dur茅e au plateau. La substitution du calcium par le strontium dans le milieu externe provoque un allongement important de la dur茅e mesur茅e 脿 30% et 脿 90% de repolarisation. Au niveau des courants on observe que l鈥檌nactivation du courant I-si est beaucoup plus lente en strontium et en barium qu'en pr茅sence de calcium dans le milieu externe. Ces r茅sultat se refl猫tent par une constante de temps d'inactivation beaucoup plus 茅lev茅e pour le strontium et le barium que pour le calcium. L'addition de calcium 脿 un milieu contenant d茅j脿 du strontium acc茅l猫re l'inactivation du courant transport茅 par le strontium. Ces r茅sultats indiquent que le m茅canisme de r茅gulation li茅 au calcium de la phase d鈥檌nactivation du courant lent va jouer un r么le pr茅pond茅rant dans la d茅termination de la dur茅e des potentiels d'action mesur茅s lorsque le calcium est le transporteur de charge. Finalement nos r茅sultats rendent tr猫s improbable l'existence de deux types de canaux calciques diff茅rents dans notre pr茅paration de myocytes isol茅s de rats nouveaux-n茅s

    Influence des proc茅dures d'explantation sur les cellules ventriculaires de rats nouveau-n茅s en culture

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    Les propri茅t茅s morphologiques et 茅lectrophysiologiques du ventricule isol茅 de rat nouveau-n茅 sont 茅tudi茅es avant et apr猫s la mise en culture. Les cellules en culture sont dissoci茅es, soit avec trypsine, soit en collag茅nase avec ou sans agitation m茅canique et 茅tudi茅es 10 heures, et 3 jours et plus apr猫s l'explantation. Les cellules du ventricule isol茅 montrent une organisation structurale importante caract茅ris茅e par des myofibrilles arrang茅es en parall猫le et elles poss猫dent une 茅lectrog茅n猫se d茅termin茅e par un courant rapide sodique sensible 脿 la t茅trodotoxine (TTX), un bloqueur sp茅cifique du canal sodique rapide. Dix heures apr猫s la mise en culture, l'茅lectrog茅n猫se de ces cellules est toujours d茅termin茅e par un courant entrant rapide, sauf dans les pr茅parations dissoci茅es en collag茅nase avec agitation m茅canique qui sont d茅polaris茅es et inexcitables, cependant les myofibrilles ne sont plus arrang茅es en parall猫le, mais dispers茅es d'une fa莽on all茅atoire 脿 l'int茅rieur de la cellule. Quelques jours apr猫s l'explantation, et ind茅pendamment de la m茅thode de dispersion utilis茅e, toutes les pr茅parations montrent des myofibrilles parall猫les avec des sarcom猫res bien diff茅renci茅s, une organisation similaire 脿 celle observ茅e dans le ventricule isol茅 avant l'explantation. Ces cellules montrent un potentiel d'action 脿 phase de mont茅e lente, insensible 脿 la TTX et de l'activit茅 spontan茅e. Nos r茅sultats indiquent que la d茅sorganisation des myofibrilles, observ茅e peu de temps apr猫s la mise en culture, ne r茅fl猫te pas un endommagement cellulaire. De plus, la trypsine et la collag茅nase ne semblent pas avoir d'effets diff茅rents sur les propri茅t茅s morphologiques et 茅lectrophysiologiques de ces cellules en culture et le traitement 脿 la trypsine para卯t mieux pr茅server les pr茅parations que celui 脿 la collag茅nase, en pr茅sence d'agitation m茅canique. L'agitation m茅canique semble donc 锚tre un facteur important qui d茅termine l'茅tat des cellules myocardiques en culture

    R么le du courant entrant lent Isi dans la d茅termination de la dur茅e de potentiels d'action ventriculaires de rats nouveaux-n茅s

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    Le but de ce travail est d'abord de mettre en 茅vidence et de caract茅riser la contribution du courant lent Isi 脿 la dur茅e des potentiels d'action ventriculaires de rats nouveaux-n茅s. Nous allons 茅galement tracer un tableau sommaire des courants, autres que Isi, qui contribuent 脿 la g茅n猫se et 脿 la repolarisation de ces potentiels d'action. Nous avons effectu茅 des 茅tudes de potentiels d'action 脿 partir de tissu ventriculaire, 脿 l'aide de micro茅lectrodes de verre et des 茅tudes de courants ioniques mesur茅s sur des myocytes isol茅s de rats nouveaux-n茅s par la technique de patch clamp. Les r茅sultats montrent que les potentiels d'action ventriculaires enregistr茅s sur du tissu ventriculaire ou des myocytes isol茅s de rats nouveaux-n茅s poss猫dent des caract茅ristiques comparables. Ces potentiels d'action se distinguent par une phase de mont茅e rapide inhib茅e par la TTX et d茅termin茅e par le courant sodique rapide INa. La repolarisation de ces potentiels d'action se d茅compose en trois phases distinctes : une phase rapide (phase 1) inhib茅e par la 4-AP et d茅termin茅e par un courant potassique sortant de nature transitoire semblable au courant IEo d茅crit par JOSEPHSON et coll. (1984) pour le rat adulte, une phase de plateau importante (phase 2) abolie par le cobalt et d茅termin茅e par le courant lent Isi et une phase 3 de repolarisation terminale d茅termin茅e probablement par un courant potassique ind茅pendant du temps, correspondant 脿 la description de IK1. Pour des hyperpolarisations importantes 脿 partir du potentiel d'inversion, ce courant montre une relaxation qui d茅pend du temps. Il n'existe apparemment pas de courant sortant qui s'active en fonction du potentiel et du temps dans cette pr茅paration. Nos r茅sultats montrent 茅galement que l'inactivation du courant lent Isi ne d茅pend pas uniquement du potentiel et du temps mais aussi de la nature de l'ion divalent qui passe par le canal. Ainsi une augmentation de la concentration externe en calcium 脿 10mM raccourcit la dur茅e du plateau et allonge la phase terminale de repolarisation alors qu'une r茅duction de la concentration externe 脿 0.25mM produit un allongement de la dur茅e au plateau. La substitution du calcium par le strontium dans le milieu externe provoque un allongement important de la dur茅e mesur茅e 脿 30% et 脿 90% de repolarisation. Au niveau des courants on observe que l'inactivation du courant Isi est beaucoup plus lente en strontium et en barium qu'en pr茅sence de calcium dans le milieu externe. Ces r茅sultat se refl猫tent par une constante de temps d'inactivation beaucoup plus 茅lev茅e pour le strontium et le barium que pour le calcium. L'addition de calcium 脿 un milieu contenant d茅j脿 du strontium acc茅l猫re l鈥檌nactivation du courant transport茅 par le strontium. Ces r茅sultats indiquent que le m茅canisme de r茅gulation li茅 au calcium de la phase d'inactivation du courant lent va jouer un r么le pr茅pond茅rant dans la d茅termination de la dur茅e des potentiels d'action mesur茅s lorsque le calcium est le transporteur de charge. Finalement nos r茅sultats rendent tr猫s improbable l'existence de deux types de canaux calciques diff茅rents dans notre pr茅paration de myocytes isol茅s de rats nouveaux-n茅s
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