Piezo1 in human atrial fibroblasts from an AF perspective

Abstract: Vorhofflimmern (VHF) ist eine Erkrankung mit weltweit zunehmender Prävalenz und starkem Einfluss auf Morbidität und Mortalität. Um ein besseres Verständnis der kardialen Umbauvorgänge im VHF zu erlangen, wurden in dieser Studie Mechanismen der Mechanosensitivität in humanen Vorhof-Fibroblasten untersucht. Im Jahr 2010 wurde der mechanosensitive Kanal „Piezo1“ entdeckt und seither mit verschiedenen (patho-) physiologischen Vorgängen in Verbindung gebracht. Die Hypothese, Piezo1 könne auch eine Rolle in der Pathophysiologie des VHF spielen, gab Anstoß zu dieser Arbeit.
Die Konzeption dieser Studie beruht auf dem Vergleich der elektrophysiologischen Eigenschaften von menschlichen atrialen Fibroblasten aus Herzen im VHF bzw. aus solchen im Sinusrhythmus (SR) als Kontrollbedingung. In Zusammenarbeit mit der Kardiovaskulären BioBank Freiburg und der Herzchirurgischen Abteilung des Universitätsklinikums Freiburg wurden Gewebeproben aus Vorhofohren des rechten Herzens für beide Untersuchungsbedingungen gewonnen. Hieraus konnten menschliche atriale Fibroblasten kultiviert werden. Mithilfe der Patch-Clamp-Technik in Cell-Attached-Konfiguration gelang es in diesen Fibroblasten konsistent einen Kationen-non-selektiven, dehnungsaktivierbaren Kanal nachzuweisen.
Die elektrophysiologischen Merkmale des registrierten Kanals entsprachen denen des Piezo1 Kanals. Außerdem gelang es, die gemessene Aktivität mit einer gegen PIEZO1-spezifischen siRNA in atrialen Fibroblasten fast vollständig und reproduzierbar zu unterdrücken. Bei dem nachgewiesenen Kanal handelt es sich somit um Piezo1.
Atriale Fibroblasten aus Herzen im VHF zeigten ebenfalls Piezo1-Aktivität. Die Quantifizierung der Piezo1-Aktivität in Fibroblasten im SR ergab signifikant niedrigere Werte im Vergleich zu Fibroblasten im VHF. Nach der ersten Zellpassage zeigte sich jedoch für Fibroblasten im SR eine erhöhte Piezo1-Aktivität auf VHF-Niveau. Diese erhöhte Aktivität des Piezo1 Kanals im VHF resultiert plausibel in einer erhöhten Dehnungssensitivität der atrialen Fibroblasten. Dieser Beobachtung in vitro könnte eine Rolle in der Pathophysiologie des VHF zukommen. Ob eine erhöhte Piezo1-Aktivität jedoch als arrhythmogener Faktor fungiert, oder die erhöhte Aktivität vielmehr aus Umbauvorgängen im Rahmen des VHF resultiert, konnte in dieser Studie nicht geklärt werden. Mit Piezo1 konnte jedoch ein potenzieller Ansatzpunkt für eine pharmakologische Intervention bei VHF identifiziert werden

Object Details

• Location: Deutsche Nationalbibliothek Frankfurt am Main
• Extent: Online-Ressource
• Language: Englisch
• Notes: Universität Freiburg, Dissertation, 2021

Contributors, Places and Time

• Event: Veröffentlichung
• (where): Freiburg
• (who): Universität
• (when): 2021
• Creator: Klesen, Alexander
• Contributor: Kohl, Peter ; Peyronnet, Remi ; Ravens, Ursula ; Institut für Experimentelle Kardiovaskuläre Medizin ; Albert-Ludwigs-Universität Freiburg. Medizinische Fakultät

Further information

• DOI: 10.6094/UNIFR/222426
• URN: urn:nbn:de:bsz:25-freidok-2224266
• Rights: Kein Open Access; Der Zugriff auf das Objekt ist unbeschränkt möglich.
• Last update: 25.03.2024, 1:48 AM CET