Disturbed repolarisation-relaxation coupling during acute ischaemia permits systolic mechano-arrhythmogenesis
Notice bibliographique
Résumé
ABSTRACT Background The heart’s mechanical state feeds back to its electrical activity, potentially contributing to arrhythmias. ‘Mechano-arrhythmogenesis’ has been mechanistically explained during electrical diastole, when cardiomyocytes are at their resting membrane potential. During electrical systole, cardiomyocytes are refractory right from the onset of depolarisation, while during repolarisation they appear to be protected from mechano-arrhythmogenesis by near-simultaneous restoration of resting membrane potential and cytosolic calcium concentration ([Ca 2+ ] i ): repolarisation-relaxation coupling (RRC). Yet, systolic mechano-arrhythmogenesis has been reported in ischaemic myocardium, with unclear underlying mechanisms. We hypothesise that ischaemia-induced alteration of RRC gives rise to a vulnerable period for mechano-arrhythmogenesis. Methods Acute left-ventricular (LV) regional ischaemia was induced by coronary artery ligation in Langendorff-perfused rabbit hearts, with mechanical load controlled by an intraventricular balloon. Mechanical activity was assessed by echocardiography and arrhythmia incidence by electrocardiogram. Single LV cardiomyocytes were exposed to simulated ischaemia or pinacidil (ATP-sensitive potassium channel opener). Stretch was applied in diastole or late systole using carbon fibres. Stretch characteristics and arrhythmia incidence were assessed by sarcomere length measurement. In both models, RRC was assessed by simultaneous voltage-[Ca 2+ ] i fluorescence imaging and mechano-arrhythmogenesis mechanisms were pharmacologically tested. Results In whole heart, acute regional ischaemia leads to systolic stretch and disturbed RRC at the ischaemic border. These electro-mechanical changes were associated with waves of arrhythmias, which were reduced by mechanical unloading, electro-mechanical uncoupling, or buffering of [Ca 2+ ] i . In LV cardiomyocytes, physiological RRC is associated with a low incidence of systolic mechano-arrhythmogenesis, while a vulnerable period emerged by prolonged RRC during ischaemia. The increase in systolic mechano-arrhythmogenesis was reduced by restoring RRC, chelating [Ca 2+ ] i , blocking mechano-sensitive transient receptor potential kinase ankyrin 1 channels (TRPA1), or buffering reactive oxygen species (ROS) levels. Conclusion Prolonged RRC allows for systolic mechano-arrhythmogenesis in acute ischaemia, involving contributions of elevated [Ca 2+ ] i , TRPA1 activity, and ROS, which represent potential anti-arrhythmic targets. GRAPHICAL ABSTRACT LEGEND Role of disturbed repolarisation-relaxation coupling (RRC), transient receptor potential kinase ankyrin 1 (TRPA1) channels, cytosolic calcium concentration ([Ca 2+ ] i ), and reactive oxygen species (ROS) in ventricular systolic mechano-arrhythmogenesis. Schematic of the proposed mechanisms underlying the TRPA1- and Ca 2+ -mediated increase in systolic mechano-arrhythmogenesis with disturbed RRC. AITC, Allyl isothiocyanate (TRPA1 channel activator); AP, action potential; BAPTA ([Ca 2+ ] i buffer); CaT, Ca 2+ transient; DNT, dantrolene (ryanodine receptor stabiliser); DPI, diphenyleneiodonium (ROS production blocker); GLIB, glibenclamide (K ATP channel blocker); HC-300031 (TRPA1 channel blocker); K ATP , ATP-sensitive potassium channel; NAC, N-acetyl-L-cysteine (ROS chelator); NCX, sodium-Ca 2+ exchanger; PIN, pinacidil (K ATP channel activator); ROS, reactive oxygen species; SI, simulated ischaemia; STP, streptomycin (non-specific mechano-sensitive ion channel blocker).
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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 | 0,000 |
| 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.
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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 ».