Transient outward K<sup>+</sup> current can strongly modulate action potential duration and initiate alternans in the human atrium
Notice bibliographique
Résumé
Efforts to identify the mechanisms for the initiation and maintenance of human atrial fibrillation (AF) often focus on changes in specific elements of the atrial “substrate,” i.e., its electrophysiological properties and/or structural components. We used experimentally validated mathematical models of the human atrial myocyte action potential (AP), both at baseline in sinus rhythm (SR) and in the setting of chronic AF, to identify significant contributions of the Ca2+-independent transient outward K+ current ( Ito) to electrophysiological instability and arrhythmia initiation. First, we explored whether changes in the recovery or restitution of the AP duration (APD) and/or its dynamic stability (alternans) can be modulated by Ito. Recent reports have identified disease-dependent spatial differences in expression levels of the specific K+ channel α-subunits that underlie Ito in the left atrium. Therefore, we studied the functional consequences of this by deletion of 50% of native Ito (Kv4.3) and its replacement with Kv1.4. Interestingly, significant changes in the short-term stability of the human atrial AP waveform were revealed. Specifically, this K+ channel isoform switch produced discontinuities in the initial slope of the APD restitution curve and appearance of APD alternans. This pattern of in silico results resembles some of the changes observed in high-resolution clinical electrophysiological recordings. Important insights into mechanisms for these changes emerged from known biophysical properties (reactivation kinetics) of Kv1.4 versus those of Kv4.3. These results suggest new approaches for pharmacological management of AF, based on molecular properties of specific K+ isoforms and their changed expression during progressive disease. NEW & NOTEWORTHY Clinical studies identify oscillations (alternans) in action potential (AP) duration as a predictor for atrial fibrillation (AF). The abbreviated AP in AF also involves changes in K+ currents and early repolarization of the AP. Our simulations illustrate how substitution of Kv1.4 for the native current, Kv4.3, alters the AP waveform and enhances alternans. Knowledge of this “isoform switch” and related dynamics in the AF substrate may guide new approaches for detection and management of AF. Listen to this article’s corresponding podcast at https://ajpheart.podbean.com/e/k-channel-isoforms-regulate-human-atrial-arrhythmogenesis/ .
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,001 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,001 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».