Abstrakt

Beziehung zwischen Elektrophysiologie und Ca2+-Signalisierung in intakten Goldfischherzen

Maedeh Bazmi, Ariel L Escobar

Aufgrund ihrer zahlreichen Vorteile werden Fische zu einem zunehmend beliebteren Modell zur Erforschung der kardiovaskulären Physiologie. Viele Studien zu den kardialen Eigenschaften von Zebrafischen ( Denio rerio ) werden jedoch im Allgemeinen an isolierten Kardiomyozyten durchgeführt und weisen Einschränkungen auf. In dieser Übersichtsarbeit werden die systolischen Ca2 ⁺ -Signalparameter (Ca2 ⁺ -T) und das elektrophysiologische Verhalten intakter Goldfischherzen untersucht, um ein neues Fischmodell zur Erforschung der kardiovaskulären Physiologie zu etablieren. In dieser Übersichtsarbeit erörtern wir, wie die Ca2 ⁺ -Signalgebung und die elektrophysiologische Leistung intakter Goldfischherzen im Vergleich zu Zebrafischen mittels lokaler Feldfluoreszenzmikroskopie (LFFM) und scharfer Mikroelektrodenaufzeichnungen bewertet wurden. Die Herzen wurden durch den Bulbus arteriosus unter anderem mit dem Ca2 ⁺ -Indikator Rhod-2 perfundiert. Die beim Goldfisch aufgezeichneten ventrikulären Aktionspotentiale (APs) und Ca2 ⁺ -T waren erheblich länger als die des Zebrafisches. Die Analyse der Goldfisch-AP zeigte, dass die Halbwertszeit (APD50) des ventrikulären AP-Herzens signifikant länger (370,38 ± 8,8 ms) war als beim Zebrafisch (83,9 ± 9,4 ms). Darüber hinaus war die Halbwertszeit von Ca ²⁺ -T beim Goldfisch (266,9 ± 7,9 ms) auch viel länger als beim Zebrafisch (99,1 ± 2,7 ms). Das Blockieren des L-Typ-Ca ²⁺ -Kanals mit Nifedipin verkürzte beim Goldfisch sowohl die APs als auch Ca ^{2+ -T. Die AP-Dauer (APD) in den Goldfischherzen verkürzte sich mit steigender Temperatur und, wenig überraschend, verringerte die Perfusion mit Ryanodin und Thapsigargin die Amplitude von epikardialem Ca 2+} -T signifikant und verlängerte die AP-Dauer, was auf eine Ca ²⁺ -abhängige Inaktivierung der L-Typ-Ca ²⁺ -Kanäle hindeutet. Diese Daten lassen darauf schließen, dass die elektrophysiologischen Eigenschaften und Ca2 ⁺ -T in intakten Goldfischherzen denen im menschlichen Herzendokard ähnlicher sind, insbesondere im Vergleich mit anderen Fischmodellen wie dem Zebrafisch. Das zentrale Ziel dieser Übersicht ist es, die Stärken des Goldfischs als neues Modell zur Untersuchung der Herzsignalübertragung und letztlich der menschlichen Herzpathologie zu diskutieren.