Nástrahy hodnocení křivky elektrické aktivity u pacient-specifických kardiomyocytů diferencovaných z lidských indukovaných pluripotentních buněk

Varování

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

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

Rok publikování 2023
Druh Konferenční abstrakty
Fakulta / Pracoviště MU

Lékařská fakulta

Citace
Popis Úvod: Zavádění nových modelů do výzkumu chorob s sebou kromě výhod obvykle nese řadu limitací a problémů. To se týká i atraktivního modelu pacient-specifických kardiomyocytů diferencovaných z lidských pluripotentních kmenových buněk (hiPSC-CM). Použitím vhodných metod měření je možné zaznamenat elektrickou aktivitu hiPSC-CM, která je tvarově podobná EKG. Hodnocení takového záznamu pak umožnuje získat hodnoty délky cyklu (CL) a trvání potenciálu pole (FPD), které jsou analogií intervalů RR a QT na EKG záznamu. Při vyhodnocování experimentálních záznamů jsme se setkali s problémem správného stanovení vrcholu pomalé repolarizační složky, který určuje konec intervalu FPD. Cílem této práce je diskutovat správnost určení FPD u hiPSC-CM. Metodika: K zaznamenávání elektrické aktivity hiPSC-CM byla využita technika multielectrode arrays (MEA2100-Lite-System) s vzorkovací frekvencí 10 kHz a použitím filtrů horní a dolní propust 1 Hz, resp. 3,5 kHz. Měření bylo prováděno na buněčném modelu hiPSC-CM (zdravé hiPSC-CM, tj. WT-RYR2, a pacient-specifické hiPSC nesoucí variantu Y4734C v RYR2, tj. Y4734CRYR2) po dobu 5 min v kontrolním Tyrodově roztoku při teplotě 37 °C. Poslední minuta záznamu elektrické aktivity byla vyhodnocena v programu pCLAMP 9.2 (Molecular Devices) a následně byla provedena analýza FPD. Výsledky a diskuze: Analýza FPD u hiPSC-CM s sebou nese určité komplikace. Záznamy elektrické aktivity se u těchto buněk v jednotlivých měřeních tvarově významně odlišují. FPD definujeme jako dobu trvání mezi první pozitivní/negativní výchylkou potenciálového pole, která je rychlá, s vysokou amplitudou a odpovídá depolarizační složce a vrcholem druhé pozitivní/negativní výchylky potenciálového pole, která je pomalá, s nízkou amplitudou a odpovídá repolarizační složce elektrické aktivity preparátu. Ve získaných experimentálních záznamech elektrické aktivity hiPSC-CM se objevuje problém s detekcí vrcholu pomalé repolarizační složky FPD, protože v záznamu pozorujeme více výchylek potenciálového pole v repolarizační oblasti signálu. Pro zlepšení detekcí byl použit Besselův filtr (mezní kmitočet 50 Hz). Stále zde však zůstává nejasnost v určení vrcholového bodu pomalé repolarizační složky určující konec FPD. Získané průměrné hodnoty FPD se mezi testovanými buněčnými modely WT-RYR2 (n = 9) a Y4734C-RYR2 (n = 8) hiPSC-CM signifikantně nelišily, avšak byla patrná tendence ke nižším hodnotám FPD u Y4734C-RYR2 hiPSC-CM s mediánem 0,226 s (Q1 0,197 s; Q3 0,306 s) vs. 0,348 s (Q1 0,116 s; Q3 0,629 s) u WT-RYR2. Závěr: Správnost stanovení FPD je významně závislá na tvaru zaznamenané křivky elektrické aktivity, který může být ovlivněn řadou parametrů charakterizujících použitý vzorek, např. úrovní diferenciace použitých hiPSC-CM, jejich kvalitou, homogenitou, podílem zastoupení různých podtypů hiPSC-CM (komorové vs. síňové), charakterem vzorku (2D vs. 3D) atd. Rovněž je klíčová vhodná úprava surového záznamu, např. pomocí filtrů. Zjištěné průměrné hodnoty FPD se pohybují v obvyklém rozmezí pro hiPSC-CM.
Související projekty:

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