Células madre pluripotentes inducidas derivadas de cardiomiocitos con la mutación R1623Q asociada con el síndrome de QT largo severo en fetos y neonatos recapitulan fenotipos patofisiológicos
Autores: Hayama, Emiko; Furutani, Yoshiyuki; Kawaguchi, Nanako; Seki, Akiko; Nagashima, Yoji; Okita, Keisuke; Takeuchi, Daiji; Matsuoka, Rumiko; Inai, Kei; Hagiwara, Nobuhisa; Nakanishi, Toshio
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2021
Acceso abierto
Artículo científico
2021
Células madre pluripotentes inducidas derivadas de cardiomiocitos con la mutación R1623Q asociada con el síndrome de QT largo severo en fetos y neonatos recapitulan fenotipos patofisiológicos
Categoría
Ciencias Naturales y Subdisciplinas
Subcategoría
Biología
Palabras clave
Mutación
IPSC
Canal de sodio
Respuestas farmacológicas
Síndrome QT
Ganancia de función
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 25
Citaciones: Sin citaciones
La mutación R1623Q es una de las variantes genéticas más comunes asociadas con el síndrome de QT largo congénito severo 3 (LQT3) en pacientes fetales y neonatales. Para investigar las propiedades de la mutación R1623Q, establecimos un modelo de cardiomiocitos (CM) de células madre pluripotentes inducidas (iPSC) a partir de un paciente con LQTS que presenta una mutación heterocigota R1623Q. Las propiedades y respuestas farmacológicas de los iPSC-CMs se caracterizaron utilizando un sistema de matriz de múltiples electrodos. El análisis de las características biofísicas reveló que R1623Q aumentó la probabilidad de apertura y las corrientes persistentes del canal de sodio, lo que indica una mutación de ganancia de función. En el estudio farmacológico, la mexiletina acortó la FPDcF en los R1623Q-iPSC-CMs, que exhibieron una duración del potencial de campo corregida por la fórmula de Fridericia (FPDcF, análoga a QTcF) prolongada. Mientras tanto, E4031, un inhibidor específico del canal relacionado con el gen hERG humano, aumentó significativamente la frecuencia de eventos de despolarización temprana (EAD) similares a arritmias. Estas características reflejan en parte los fenotipos del paciente. Para analizar más a fondo el efecto del isoforma neonatal, que se expresa predominantemente en el período fetal, sobre las propiedades del mutante R1623Q, transfectamos la forma adulta y la isoforma neonatal de los genes SCN5A de control y del mutante R1623Q en células 293T. Las grabaciones automatizadas de patch-clamp de células enteras revelaron que R1623Q aumentó las corrientes de Na persistentes, lo que indica una mutación de ganancia de función. Nuestros hallazgos demuestran la utilidad de los iPSC-CMs que portan la mutación R1623Q asociada a LQT3 para evaluar las respuestas farmacológicas a los medicamentos terapéuticos y mejorar la eficacia del tratamiento. Además, el cambio de desarrollo de las isoformas neonatal/adulta de Nav1.5 puede estar involucrado en los mecanismos patológicos subyacentes al síndrome de QT largo severo en fetos y neonatos.
Descripción
La mutación R1623Q es una de las variantes genéticas más comunes asociadas con el síndrome de QT largo congénito severo 3 (LQT3) en pacientes fetales y neonatales. Para investigar las propiedades de la mutación R1623Q, establecimos un modelo de cardiomiocitos (CM) de células madre pluripotentes inducidas (iPSC) a partir de un paciente con LQTS que presenta una mutación heterocigota R1623Q. Las propiedades y respuestas farmacológicas de los iPSC-CMs se caracterizaron utilizando un sistema de matriz de múltiples electrodos. El análisis de las características biofísicas reveló que R1623Q aumentó la probabilidad de apertura y las corrientes persistentes del canal de sodio, lo que indica una mutación de ganancia de función. En el estudio farmacológico, la mexiletina acortó la FPDcF en los R1623Q-iPSC-CMs, que exhibieron una duración del potencial de campo corregida por la fórmula de Fridericia (FPDcF, análoga a QTcF) prolongada. Mientras tanto, E4031, un inhibidor específico del canal relacionado con el gen hERG humano, aumentó significativamente la frecuencia de eventos de despolarización temprana (EAD) similares a arritmias. Estas características reflejan en parte los fenotipos del paciente. Para analizar más a fondo el efecto del isoforma neonatal, que se expresa predominantemente en el período fetal, sobre las propiedades del mutante R1623Q, transfectamos la forma adulta y la isoforma neonatal de los genes SCN5A de control y del mutante R1623Q en células 293T. Las grabaciones automatizadas de patch-clamp de células enteras revelaron que R1623Q aumentó las corrientes de Na persistentes, lo que indica una mutación de ganancia de función. Nuestros hallazgos demuestran la utilidad de los iPSC-CMs que portan la mutación R1623Q asociada a LQT3 para evaluar las respuestas farmacológicas a los medicamentos terapéuticos y mejorar la eficacia del tratamiento. Además, el cambio de desarrollo de las isoformas neonatal/adulta de Nav1.5 puede estar involucrado en los mecanismos patológicos subyacentes al síndrome de QT largo severo en fetos y neonatos.