Ontogenesis of ion channels of human cardiac muscle

Help

Back »

Details of project

Identifier

43182

Type

Principal investigator

Magyar, János

Title in Hungarian

A humán szívizom ioncsatornáinak ontogenezise

Title in English

Ontogenesis of ion channels of human cardiac muscle

Panel

Cellular and Developmental Biology

Department or equivalent

Department of Physiology (University of Debrecen)

Participants

Bányász, Tamás
Fülöp, László
Nánási, Péter Pál
Sárközi, Sándor
Szentandrássy, Norbert

Starting date

2003-01-01

Closing date

2006-12-31

Funding (in million HUF)

5.007

FTE (full time equivalent)

0.00

state

closed project

Final report

Results in Hungarian

A project célja az volt, hogy egészséges adult humán és embrionális kamrai preparátumokon immunbiokémiai ill. immunhisztokémiai módszerekkel, voltage-clamp, akciós potenciál clamp technikákkal feltérképezzük a felszíni membrán legfontosabb ioncsatornáit és azok regionális eltéréseit. A kísérleteket kutya szívizomsejteken is elvégeztük, mert a humán szívizomminták korlátozott hozzáférése miatt egy, a humán szívizom elektrofiziológiai tulajdonságaihoz leginkább hasonlító állatmodellt is kerestünk. A humán embrionális szívizommintákkal végzett kísérletek során magunknak kellett a molekuláris biológiai módszereket humán embrionális szívizomra applikálnunk, hiszen korábban hasonló méréseket senki nem végzett. Western blot technikával sikeresen kimutattuk humán és kutya szívizomban az alábbi csatornaproteineket: Kv4.3, KChip2, MiRP1, KvLQT1, MinK, α1C, Kir2.1, Kv1.4, HERG. Megállapítottuk, hogy egészséges humán és kutya kamra szívizomban az ioncsatornát alkotó fehérjék eloszlása apiko-bazális és endo-epikardiális inhomogenitást mutat. A csatorna fehérjék eloszlásával összhangban, a szívizom különböző régióiból származó sejteken eltérő az ionáramok denzitása és ez tükröződik az akciós potenciálok morfológiájában is. Az ionáram denzitás és a csatornafehérjék menyisége szoros korrelációt mutat mind humán, mind kutya szívizomsejteken. Az egyes szívterületek ioncsatorna inhomogenitása megegyezik a humán és a kutya szívizomsejteken. Ez alapján elmondhatjuk, hogy a kutya szívizom elektrofiziológiai sajátságok tekintetében jó modellje a humán szívizomnak.

Results in English

The aim of this project was to detect the major ion channels of the surface membrane of healthy adult human and embryonic cardiomyocytes. Our goal was to explore the possible regional differences of the ion channel distribution of the ventricular wall using immunobiochemical, histochemical voltage-clamp and action potential-clamp techniques. The experiments were done on canine heart, too, because of the limited number of healthy human cardiac tissue samples, we tried to find a good model of the human cardiac myocytes. After collecting human cardiac tissue samples the known immunobiochemical methods were adjusted to the human embryonic cardiac cells, because no one has done such experiments before. Using the Western blot technique we detected the following channel proteins in human and in canine myocardium: Kv4.3, KChip2, MiRP1, KvLQT1, MinK, α1C, Kir2.1, Kv1.4, HERG. Our experiments revealed that the distribution of the ion channel proteins of the left ventricular wall shows an apico-basal and an endocardial to epicardial inhomogenity. According to this finding we detected unequal ion current density on isolated cardiomyocytes from the different region of the left ventricle. In human and in canine myocardium the density of ion current and the expression of ion channel proteins has a strong correlation. Our results clearly show that the ion channel densities of the various regions of the ventricular wall of human and canine heart are very similar. These results prove that the canine heart is a good model to study the electrophysiological properties of human heart.

Full text

http://real.mtak.hu/965/

Decision

Yes

List of publications

Fülöp L, Bányász T, Magyar J, Szentandrássy N, Varró A, Nánási PP: Reopening of L-type calcium channels in human ventricular myocytes during applied epicardial action potentials., Acta Physiol Scand 2003; 179:1-9., 2003

Szentandrássy N, Szentesi I, Magyar J, Nánási PP, Csernoch L: Effect of thymol on kinetic properties of Ca and K currents in rat skeletal muscle., BMC Pharmacology 2003; 3:9., 2003

Bányász T, Koncz R, Fülöp L, Szentandrássy N, Magyar J, Nánási PP: Profile of IKs during the action potential questions the therapeutic value of IKs blockade, Curr Med Chem 2004; 11:45-60, 2004

Magyar J, Szentandrássy N, Bányász T, Fülöp L, Varró A, Nánási PP: Effects of terpenoid phenol derivatives on calcium current in canine and human ventricular cardiomyocytes., Eur J Pharmacol 2004; 487: 29-36, 2004

Szentandrássy N., Bányász T., Fülöp L., Nánási PP., Magyar J: Timol hatása kutya szivizomsejtek kálium áramaira, Magyar Kardiológusok Társasága Tudományos Kongresszusa. Balatonfüred, 2003., 2003

Magyar J., Bányász T., Nánási PP., Mohácsi A: Endothelin hatása a cAMP függő intracelluláris jelátviteli folyamatokra., Magyar Kardiológusok Társasága Tudományos Kongresszusa. Balatonfüred, 2003., 2003

Magyar J, Szentandrassy N, Banyasz T, Kecskeméti V, Nánási PP.: Effects of norfluoxetine on the action potential and transmembrane ion currents in canine ventricular cardiomyocytes, NAUNYN-SCHMIEDEBERGS ARCHIVES OF PHARMACOLOGY 370 (3): 203-210 SEP 2004, 2004

Magyar J, Kiper CE, Dumaine R, Burgess DE, Banyasz T,Satin J.: Divergent action potential morphologies reveal nonequilibrium properties of human cardiac Nachannels, Cardiovasc Res. 2004 Dec 1;64(3):477-87., 2004

Péter P. Nánási, Tamás Biró, Tamás Bányász, János Magyar: Apico-basal distribution of ion currents and channel proteins in canine and human ventricular myocardium, Meeting on European Working Group of Cardiac Cellular Electrophysiology, Szeged, 2004, 2004

Magyar J, Szentandrassy N, Banyasz T, Kecskemeti V, Nanasi PP.: Effects of norfluoxetine on the action potential and transmembrane ion currents in canine ventricular cardiomyocytes., Naunyn Schmiedebergs Arch Pharmacol. 2004 370(3):203-10, 2004

Szabo G, Szentandrassy N, Biro T, Toth BI, Czifra G, Magyar J, Banyasz T, Varro A, Kovacs L, Nanasi PP.: Asymmetrical distribution of ion channels in canine and human left-ventricular wall: epicardium versus midmyocardium., Pflugers Arch. 2005 Aug;450(5):307-16., 2005

Lengyel Cs, Virág L, Bíró T, Jost N, Pacher P, Magyar J, Biliczki P, Kecskeméti V, Nánási PP, Tóth M, Papp JGy, Varró A: Diabetes mellitus attenuates the repolarization reserve in mammalian heart, Cardiovascular Research 73 (2007) 512–520, 2007

Magyar J, Horváth B, Bányász T, Szentandrássy N, Birinyi P, Varró A, Szakonyi Zs, Fülöp F, Nánási PP: L-364,373 fails to activate the slow delayed rectifier K+ current in canine ventricular cardiomyocytes, Naunyn Schmiedeberg's Arch Pharmacol 2006;373:85-90, 2006

Balázs Horváth, János Magyar, Norbert Szentandrássy , Péter Birinyi, Péter P. Nánási , Tamás Bányász: Contribution of IKs to ventricular repolarization in canine myocytes, Pflügers Arch 2006;452:698-706, 2006

Birinyi P, Acsai K, Banyasz T, Toth A, Horvath B, Virag L, Szentandrassy N, Magyar J, Varro A, Fulop F, Nanasi PP.: Effects of SEA0400 and KB-R7943 on Na+/Ca2+ exchange current and L-type Ca2+ current in canine ventricular cardiomyocytes., Naunyn Schmiedebergs Arch Pharmacol. 2005 Jul;372(1):63-70., 2005

Szentadrassy N, Banyasz T, Biro T, Szabo G, Toth BI, Magyar J, Lazar J, Varro A, Kovacs L, Nanasi PP.: Apico-basal inhomogeneity in distribution of ion channels in canine and human ventricular myocardium., Cardiovasc Res. 2005 Mar 1;65(4):851-60, 2005

Back »