Disease Phenotypes and Mechanisms of iPSC-Derived Cardiomyocytes From Brugada Syndrome Patients With a Loss-of-Function SCN5A Mutation

Publikation: Beitrag in FachzeitschriftForschungsartikelBeigetragenBegutachtung

Beitragende

  • Wener Li - , Institut für Pharmakologie und Toxikologie, Technische Universität Dresden (Autor:in)
  • Michael Stauske - , Georg-August-Universität Göttingen, Deutsches Zentrum für Herz-Kreislaufforschung (DZHK) (Autor:in)
  • Xiaojing Luo - , Institut für Pharmakologie und Toxikologie, Technische Universität Dresden (Autor:in)
  • Stefan Wagner - , Georg-August-Universität Göttingen (Autor:in)
  • Meike Vollrath - , Technische Universität Dresden (Autor:in)
  • Carola S. Mehnert - , Technische Universität Dresden (Autor:in)
  • Mario Schubert - , Institut für Pharmakologie und Toxikologie, Technische Universität Dresden (Autor:in)
  • Lukas Cyganek - , Georg-August-Universität Göttingen, Deutsches Zentrum für Herz-Kreislaufforschung (DZHK) (Autor:in)
  • Simin Chen - , Deutsches Zentrum für Herz-Kreislaufforschung (DZHK) (Autor:in)
  • Sayed Mohammad Hasheminasab - , Charité – Universitätsmedizin Berlin, Universität Heidelberg (Autor:in)
  • Gerald Wulf - , Georg-August-Universität Göttingen (Autor:in)
  • Ali El-Armouche - , Institut für Pharmakologie und Toxikologie, Technische Universität Dresden (Autor:in)
  • Lars S. Maier - , Georg-August-Universität Göttingen, Universität Regensburg (Autor:in)
  • Gerd Hasenfuss - , Georg-August-Universität Göttingen, Deutsches Zentrum für Herz-Kreislaufforschung (DZHK) (Autor:in)
  • Kaomei Guan - , Institut für Pharmakologie und Toxikologie, Technische Universität Dresden, Universitätsmedizin Göttingen, Georg-August-Universität Göttingen, Deutsches Zentrum für Herz-Kreislaufforschung (DZHK) (Autor:in)

Abstract

Brugada syndrome (BrS) is one of the major causes of sudden cardiac death in young people, while the underlying mechanisms are not completely understood. Here, we investigated the pathophysiological phenotypes and mechanisms using induced pluripotent stem cell (iPSC)-derived cardiomyocytes (CMs) from two BrS patients (BrS-CMs) carrying a heterozygous SCN5A mutation p.S1812X. Compared to CMs derived from healthy controls (Ctrl-CMs), BrS-CMs displayed a 50% reduction of INa density, a 69.5% reduction of NaV1.5 expression, and the impaired localization of NaV1.5 and connexin 43 (Cx43) at the cell surface. BrS-CMs exhibited reduced action potential (AP) upstroke velocity and conduction slowing. The Ito in BrS-CMs was significantly augmented, and the ICaL window current probability was increased. Our data indicate that the electrophysiological mechanisms underlying arrhythmia in BrS-CMs may involve both depolarization and repolarization disorders. Cilostazol and milrinone showed dramatic inhibitions of Ito in BrS-CMs and alleviated the arrhythmic activity, suggesting their therapeutic potential for BrS patients.

Details

OriginalspracheEnglisch
Aufsatznummer592893
FachzeitschriftFrontiers in cell and developmental biology
Jahrgang8
PublikationsstatusVeröffentlicht - 22 Okt. 2020
Peer-Review-StatusJa

Externe IDs

ORCID /0000-0002-8375-8233/work/142236380
ORCID /0000-0003-2514-9429/work/148606778

Schlagworte

ASJC Scopus Sachgebiete

Schlagwörter

  • Brugada syndrome, depolarization, disease modeling, induced pluripotent stem cells, repolarization, SCN5A mutation