Eltérések a pitvari és kamrai ioncsatornák tulajdonságaiban Dr. Jost Norbert SZTE, ÁOK Farmakológiai és Farmakoterápiai Intézet http://phcol.szote.u-szeged.hu/jegyzet/Electrofiziologia%20jegyzet.pdf http://phcol.szote.u-szeged.hu/jegyzet/Course_of_electrophysiology.pdf

Az ingerület vezetése a szívben Conduction velocity in m/s Time to arrive from AV to the respective place (ms)

Bovine Purkinje fibres system marked with ink

The action potential in a ventricular myocyte 1. EXCITABILITY Small triggering stimulus large response „Action Potential” Threshold and autogenerative excitation  Action potential REPOLARIZATION DEPOLARIZATION 2. DEPOLARIZATION Na-channel / Na-current from extracellullar space Ca- channel / Ca- current to intracellular space 3. REPOLARIZATION K- channel / K- current from intracellular space to extracellullar space 4. Re-establish of the diastolic (resting) membrane potential

Az akciós potenciál  DEPOLARIZÁL REPOLARIZÁL INGERELHETŐSÉG Trigger stimulus „Tipus” válasz „Akciós potenciál” Feszültség küszöb Öngeneráló mechanizmus  DEPOLARIZÁL Na-csatorna / Na-áram extracelluláris térből Ca-csatorna / Ca-áram intracelluláris térbe REPOLARIZÁL K-csatornák / K-áramok intracelluláris térből extracelluláris térbe A nyugalmi diasztólés membrán potenciál helyreállítása

Az EKG és az akciós potenciál I.

Az EKG és az akciós potenciál II.

Akciós potenciál és ionáramok pitvarban és kamrában Kamra Ionáram Csatorna fehérje Ionáram Nem expresszálódik Nem expresszálódik

Akciós potenciál és ionáramok szinusz csomóban és Purkinje rostban Diastolés depolarizáció

Akciós potenciál és Na ionáram pitvarban és kamrában Kamra Ionáram Csatorna fehérje Ionáram Nem expresszálódik Nem expresszálódik

A gyors nátrium áram és csatorna (INa) Wu et al, Heart Rhythm, 2008, 5(12):1726-34 100 ms 50 mV INa aktiváció inaktiváció Aktivációs kinetika  Inaktivációs kinetika  Re-aktivációs kinetika m h + Na outside Nyugalmi állapot inside - Aktív Inaktív

Akciós potenciál és az L tipusú Ca ionáram (ICaL) pitvarban és kamrában Kamra Ionáram Csatorna fehérje Ionáram Nem expresszálódik Nem expresszálódik

L tipusú kalcium áram (ICa) ICaL 100 ms 50 mV Varro et al, Br. J. Pharmacol, (2001) 133, 625 – 634. m h + Ca outside Nyugalmi állapot inside - Aktív Inaktív Aktivációs kinetika  Inaktivációs kinetika  Re-aktivációs kinetika

Akciós potenciál és ionáramok pitvarban és kamrában Kamra Ionáram Csatorna fehérje Ionáram Nem expresszálódik Nem expresszálódik

Tranziens kifelé haladó „outward” káliumáram (Ito) 100 ms 50 mV Virag et al, unpublished „Notch”

Ito szelektív gátlásának hatása az akciós potenciálra Repolarizáció megnyúlik A „notch” eltűnik Virag et al, unpublished

Akciós potenciál és a késői egyenirányító káliumáram gyors és lassú komponense pitvarban és kamrában Pitvar Kamra Ionáram Csatorna fehérje Ionáram Nem expresszálódik Nem expresszálódik

A késői egyenirányító káliumáram gyors és lassú komponense (IKr és IKs) 2500 ms 50 pA -80 mV 30 mV 1000 ms 2500ms 100 pA -80 mV 30 mV 5000 ms Gyors inaktiváció is jelen van 25 pA 500 ms

A késői egyenirányító káliumáram gyors és lassú komponense (IKr és IKs) Kontroll 100 nM L-735,821 1 µM E-4031 200 ms 50 mV +30 mV -40 mV 250 ms -80 mV Különbség áram E-4031 szenzitív(IKr) 50 pA 0 pA L-735,821 szenzitív (IKs) 200 ms Varro et al, J.Physiol. 2000; 523.1: 67-81

Akciós potenciál és a befelé egyenirányító káliumáram pitvarban és kamrában Kamra Ionáram Csatorna fehérje Ionáram Nem expresszálódik Nem expresszálódik

A befelé egyenirányító káliumáram (IK1) Kontroll 10 M BaCl2 0 mV Control 0 pA 1000 pA --- 10 M BaCl2 60 mV 50 mV -90 mV 36 s -120 mV cycle length = 1000 ms -120 -80 -40 40 (mV) 200 ms Biliczki et al, Br. J. Pharmacol, 2002,137(3):361-368.

A négy repolarizáló káliumáram az akciós potenciál alatt - összefoglalás

Pitvaszelektív áramok – az ultragyors késői egyenirányító káliumáram (IKur) Pitvar Kamra ? Ionáram Csatorna fehérje Ionáram Nem expresszálódik Nem expresszálódik

Pitvaszelektív áramok – az ultragyors késői egyenirányító káliumáram (IKur) Gao et al, Br. J. Pharmacol, 2005; 144, 595-604

IKur szelektív gátlásának hatása az akciós potenciálra Wang et al. Circ. Res. 1993, 73: 1061 Wettwer et al. Circulation 2004;110:2299-2306

Pitvaszelektív áramok – az acetilkolin függő káliumáram (IK,Ach Dobrev et al. Circulation 2005;112:3697-3706 Az IK,ACh gátlása lehetséges kezelési mód a krónikus PF esetében ?!?

Egyéb ligandfüggő áram az ATP szenzitív káliumáram (IKATP)

THANK YOU FOR YOUR ATTENTION !