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Ionenströme bei Vorhofflimmern

Abstract: Das Ziel dieses Forschungsprojekts ist, in Untersuchungen an isolierten menschlichen Vorhofmyozyten die Rolle des Schrittmacherstromes If sowie des ATP abhängigen K+ Stromes IK(ATP) bei Vorhoftachykardien und Vorhofflimmern ("atrial fibrillation" AF) zu charakterisieren. AF ist die am häufigsten vorkommende Arrhythmie, wobei weltweit Millionen Menschen davon betroffen sind. Für AF ist eine unorganisierte hochfrequente (300-500 Schläge/min) elektrische Aktivität typisch, welche zu Kontraktilitätseinschränkung und durch Thrombusbildung zu einem gesteigerten Hirnschlagrisiko führt und einen unabhängigen Risikofaktor für die Mortalität darstellt. Üblicherweise verwendete Antiarrhythmika haben eine niedrige Erfolgsrate und nur eine Minderheit der Fälle ist einer chrirurgischen Therapie wie etwa der Ablation zugänglich. Daher hätte die Entwicklung neuer pharmakologischer Behandlungen einen bedeutenden Stellenwert für die öffentliche Gesundheit.
AF begünstigende Faktoren sind ein höheres Lebensalter, Bluthochdruck, Erkrankungen der Herzklappen, Schilddrüsenerkrankungen, Lungenerkrankungen und Herzinsuffizienz. AF entwickelt sich typischerweise aus anfallartigen selbsterlöschenden Episoden zu einem bleibenden Zustand. AF resultiert aus dem Zusammenwirken struktureller und elektrophysiologischer Änderungen welche als "remodeling" bezeichnet werden. Die vor allem die Erregbarkeit und elektrische Aktivität betreffenden Änderungen wurden als elektrophysiologisches oder Ionenkanal-remodeling bezeichnet. AF wird von elektrophysiologsichen Langzeitänderungen begleitet, die ein Bestehenbleiben des AF fördern.
In diesem Forschungsprojekt soll die Rolle des Schrittmacherstromes If sowie des ATP abhängigen K+ Stromes IK(ATP) bei der Entstehung des Vorhofflimmerns und/oder bei der Transformation von paroxysmalem zu persistierendem AF durch "ionic remodelling" untersucht werden. Das Vorhandensein beider Stromkomponenten konnte in menschlichen Vorhofmyozyten nachgewiesen werden und eine Rolle von If bei der Entstehung von Herzrhythmusstörungen wurde seit dem Auffinden dieser Stromkomponente außerhalb des Sinuskknotens diskutiert. K(ATP)-Kanäle sind ebenfalls dafür bekannt, eine Rolle bei Herzrhythmusstörungen zu spielen. Unlängst wurde gezeigt, daß If-Kanal mRNA in Patienten mit AF signifikant erhöht war und die den K(ATP) Kanal kodierende mRNA in der chronisch persistierenden Form des AF verglichen mit paroxysmalem AF oder Kontrollen in Sinusrhythmus deutlich vermindert war. Untersuchungen von Medikamenteneinfluß und Computersimulationen werden diese Studie vervollkommnen.

Keywords: biophysics; medical physiology; cardiology; heart surgery; Arrythmias; Atrial Remodelling; Ionic Currents; Isolated Human Cardiomyocytes; Patch-Clamp

Project Leader:: Koidl Bernd

Maier-Pilecky Alice

Duration:: 20.11.2000-30.06.2004

Programme:: Einzelprojekt

Type of Research: basic research

Staff: Koidl, Bernd, Project Leader; Pelzmann, Brigitte, Co-worker; Lang, Petra, Co-worker; Zorn-Pauly, Klaus, Co-worker; Mächler, Heinrich, Co-worker

MUG Research Units: Division of Cardiac Surgery; Division of Medical Physics and Biophysics

Funded by: FWF, Fonds zur Förderung der Wissenschaftlichen Forschung, Wien, Austria

Project results published: > If in left human atrium: a potential contributor t... CARDIOVASC RES. 2004; 64(2): 250-259.; > L-type and T-type Ca2+ current in cultured ventric... PHYSIOL RES. 2004; 53(4): 369-377.