Kardiomyocyty diferencované z lidských indukovaných pluripotentních buněk: Výhody a úskalí jejich využití při studiu dědičných arytmií

Varování

Publikace nespadá pod Filozofickou fakultu, ale pod Lékařskou fakultu. Oficiální stránka publikace je na webu muni.cz.
Autoři

BÉBAROVÁ Markéta KRÁL Martin ŠVECOVÁ Olga ZELENÁK Štefan PACHERNÍK Jiří BÁRTA Tomáš NOVOTNÝ Tomáš

Rok publikování 2023
Druh Konferenční abstrakty
Fakulta / Pracoviště MU

Lékařská fakulta

Citace
Popis Úvod: Experimentální studium podstaty dědičných arytmií je možné různými způsoby, od in vitro analýzy změn vlastností iontových kanálů transfekovaných na buněčné linii po in vivo zkoumání na animálním modelu. V posledních letech se stal slibným a čím dále častěji využívaným modelem pro studium dědičných arytmií model pacient-specifických kardiomyocytů diferencovaných z lidských indukovaných pluripotentních buněk (hiPSCCM). Jeho výhody jsou nesporné. Získat se zcela minimální zátěží pro pacienta jeho vlastní kardiomyocyty a moci je podrobit, díky nekonečné možnosti množení hiPSC, prakticky jakkoli rozsáhlé řadě in vitro testů je ohromující a neumožňuje to žádný z dalších možných modelů. Na druhou stranu jde o technicky, časově i finančně velmi náročnou metodiku. Zásadním problémem je nezralost získaných hiPSC-CM. Žádný z diferenciačních protokolů používaných v současnosti neumožňuje dosáhnout dostatečné zralosti srovnatelné s dospělými kardiomyocyty. To limituje přenos získaných poznatků do klinické praxe. Metodika: Pro indukci vytvoření hiPSC a jejich následnou diferenciaci do hiPSC-CM trvající 30-60 dní byly využity dříve publikované standardní protokoly. hiPSC-CM byly umístěny a kultivovány na multielectrode arrays (MEAs; 60-6wellMEA200/30iR-Ti) a proběhlo extracelulární snímání elektrické aktivity preparátu (MEA2100-Lite-System) při 37 °C po dobu 5 min, jednak v Tyrodově roztoku (kontrolní podmínky) a dále po přidání 100 nM isoprenalinu (ISO). Ze získaných záznamů byly získány hodnoty délky cyklu (CL) a trvání potenciálu pole (FPD) během poslední minuty snímání, tj. v ustáleném stavu. FPD bylo korigováno na frekvenci pomocí rovnic dle Bazetta a Frideria (FPDc,B, resp. FPDc,F). Korelace FPD, FPDc,B a FPDc,F s CL byla prověřena pomocí lineárního fitu dat a stanovením Pearsonova koeficientu r. Pro tuto práci byly použity záznamy z celkem 10 nezávislých vzorků „zdravých“ hiPSC-CM. Normalita rozložení dat byla testována Shapiro-Wilkovovým testem; data s normálním rozložením (Pearsonův koeficient r) - průměr ± SEM, ANOVA; data bez normálního rozložení (všechna mimo r) - medián (Q1, Q3), Mann-Whitneyův test. Výsledky: Průměrné hodnoty CL a FPD byly 1,217 s, resp. 122,3 ms u CON a 1,051 s, resp. 106,4 ms u ISO (CON vs. ISO – P pod 001 u CL i FPD). Po korekci FPD na frekvenci (FPDc,B a FPDc,F) jsme prověřili závislost FPD, FPDc,B a FPDc,F na CL s výslednými průměrnými hodnotami Pearsonova koeficientu r = 0,101 ± 0,084 (r signifikantní u 2 vzorků, u 1 při pozitivním r), -0,252 ± 0,135 (r signifikantní u 4 vzorků, u všech 4 s negativním r), resp. -0,157 ± 0,121 (r signifikantní u 3 vzorků, u všech 3 s negativním r) u CON a 0,070 ± 0,096 (r signifikantní u 3 vzorků, u 2 při pozitivním r), -0,530 ± 0,149 (r signifikantní u 8 vzorků, u všech 8 s negativním r), resp. -0,459 ± 0,150 (r signifikantní u 8 vzorků, u všech 8 s negativním r) u ISO. Jen u jednoho vzorku došlo v CON i ISO po korekci FPD na frekvenci k očekávanému zrušení signifikantní pozitivní korelace mezi FPD a CL. Korekce na frekvenci velmi často vedla k umělému vytvoření signifikantní negativní korelace mezi FPDc,B, resp. FPDc,F a CL. Závěr: Je zřejmé, že mezi FPD a CL u většiny námi naměřených vzorků hiPSC-CM nelze pozorovat významnou pozitivní korelaci oproti obvyklé pozitivní korelaci mezi intervaly QT a RR na EKG. Korekce na frekvenci pomocí rovnic dle Bazetta a Fridericia běžně užívaných v klinické praxi situaci spíše zhoršuje. V rámci analýzy obdobných dat se tedy zdá lepší zmíněnou korekci neprovádět, případně vyvinout specifický vzorec pro daný typ preparátu, což však bude možné až po naměření většího souboru dat.
Související projekty:

Používáte starou verzi internetového prohlížeče. Doporučujeme aktualizovat Váš prohlížeč na nejnovější verzi.