KLIMOVIČ, Šimon, Martin ŠČUREK, Martin PEŠL, Deborah BECKEROVÁ, Šárka JELÍNKOVÁ, Tomáš URBAN, Daniil KABANOV, Zdeněk STÁREK, Markéta BÉBAROVÁ, Jan PŘIBYL, Vladimír ROTREKL a Kristián BRAT. Aminophylline Induces Two Types of Arrhythmic Events in Human Pluripotent Stem Cell–Derived Cardiomyocytes. Frontiers in Pharmacology. Frontiers Media SA, 2022, roč. 12, January, s. 789730-789741. ISSN 1663-9812. Dostupné z: https://dx.doi.org/10.3389/fphar.2021.789730.
Další formáty:   BibTeX LaTeX RIS
Základní údaje
Originální název Aminophylline Induces Two Types of Arrhythmic Events in Human Pluripotent Stem Cell–Derived Cardiomyocytes
Autoři KLIMOVIČ, Šimon (203 Česká republika, domácí), Martin ŠČUREK (203 Česká republika, domácí), Martin PEŠL (203 Česká republika, domácí), Deborah BECKEROVÁ (203 Česká republika, domácí), Šárka JELÍNKOVÁ (203 Česká republika, domácí), Tomáš URBAN (203 Česká republika, domácí), Daniil KABANOV (643 Rusko, domácí), Zdeněk STÁREK (203 Česká republika, domácí), Markéta BÉBAROVÁ (203 Česká republika, domácí), Jan PŘIBYL (203 Česká republika, domácí), Vladimír ROTREKL (203 Česká republika, domácí) a Kristián BRAT (703 Slovensko, garant, domácí).
Vydání Frontiers in Pharmacology, Frontiers Media SA, 2022, 1663-9812.
Další údaje
Originální jazyk angličtina
Typ výsledku Článek v odborném periodiku
Obor 30402 Technologies involving the manipulation of cells, tissues, organs or the whole organism
Stát vydavatele Švýcarsko
Utajení není předmětem státního či obchodního tajemství
WWW URL
Impakt faktor Impact factor: 5.600
Kód RIV RIV/00216224:14740/22:00125201
Organizační jednotka Středoevropský technologický institut
Doi http://dx.doi.org/10.3389/fphar.2021.789730
UT WoS 000749864500001
Klíčová slova anglicky aminophylline; IPSC; hESC; cardiomyocytes; drug cardiotoxicity; atomic force microscopy; arrhythmogenic effects; methylxanthines
Štítky 14110115, 14110215, 14110513, 14110515, CF NANO, podil, rivok
Příznaky Mezinárodní význam, Recenzováno
Změnil Změnila: Mgr. Pavla Foltynová, Ph.D., učo 106624. Změněno: 3. 4. 2023 09:43.
Anotace
Cardiac side effects of some pulmonary drugs are observed in clinical practice. Aminophylline, a methylxanthine bronchodilator with documented proarrhythmic action, may serve as an example. Data on the action of aminophylline on cardiac cell electrophysiology and contractility are not available. Hence, this study was focused on the analysis of changes in the beat rate and contraction force of human pluripotent stem cell–derived cardiomyocytes (hPSC-CMs) and HL-1 cardiomyocytes in the presence of increasing concentrations of aminophylline (10 µM–10 mM in hPSC-CM and 8–512 µM in HL-1 cardiomyocytes). Basic biomedical parameters, namely, the beat rate (BR) and contraction force, were assessed in hPSC-CMs using an atomic force microscope (AFM). The beat rate changes under aminophylline were also examined on the HL-1 cardiac muscle cell line via a multielectrode array (MEA). Additionally, calcium imaging was used to evaluate the effect of aminophylline on intracellular Ca2+ dynamics in HL-1 cardiomyocytes. The BR was significantly increased after the application of aminophylline both in hPSC-CMs (with 10 mM aminophylline) and in HL-1 cardiomyocytes (with 256 and 512 µM aminophylline) in comparison with controls. A significant increase in the contraction force was also observed in hPSC-CMs with 10 µM aminophylline (a similar trend was visible at higher concentrations as well). We demonstrated that all aminophylline concentrations significantly increased the frequency of rhythm irregularities (extreme interbeat intervals) both in hPSC-CMs and HL-1 cells. The occurrence of the calcium sparks in HL-1 cardiomyocytes was significantly increased with the presence of 512 µM aminophylline. We conclude that the observed aberrant cardiomyocyte response to aminophylline suggests an arrhythmogenic potential of the drug. The acquired data represent a missing link between the arrhythmic events related to the aminophylline/theophylline treatment in clinical practice and describe cellular mechanisms of methylxanthine arrhythmogenesis. An AFM combined with hPSC-CMs may serve as a robust platform for direct drug effect screening.
Návaznosti
EF19_073/0016943, projekt VaVNázev: Interní grantová agentura Masarykovy univerzity
LM2018127, projekt VaVNázev: Česká infrastruktura pro integrativní strukturní biologii (Akronym: CIISB)
Investor: Ministerstvo školství, mládeže a tělovýchovy ČR, Czech Infrastructure for Integrative Structural Biology
MUNI/A/1133/2021, interní kód MUNázev: Od buňky k medicíně (Akronym: CELLVIEW)
Investor: Masarykova univerzita, Od buňky k medicíně
MUNI/A/1246/2020, interní kód MUNázev: Kardiovaskulární systém: od iontového kanálu k celotělovému modelu (Akronym: KAVASYKAMO)
Investor: Masarykova univerzita, Kardiovaskulární systém: od iontového kanálu k celotělovému modelu
MUNI/A/1418/2021, interní kód MUNázev: Biomedicínské vědy II (Akronym: BIOMED)
Investor: Masarykova univerzita, Biomedicínské vědy II
MUNI/A/1700/2020, interní kód MUNázev: Stop and go efekt aminophyllinu a stanovení hladin běžně užívaných bronchodilatancií v plazmě
Investor: Masarykova univerzita, Stop and go efekt aminophyllinu a stanovení hladin běžně užívaných bronchodilatancií v plazmě
MUNI/IGA/1428/2020, interní kód MUNázev: Characterization of cardiovascular progenitor population during development (Akronym: cardioprogenitors)
Investor: Masarykova univerzita, Characterization of cardiovascular progenitor population during development
NU20-06-00156, projekt VaVNázev: Vliv pneumologické medikace na funkce lidských kardiomyocytů.
Investor: Ministerstvo zdravotnictví ČR, Vliv pneumologické medikace na funkce lidských kardiomyocytů, Podprogram 1 - standardní
VytisknoutZobrazeno: 14. 7. 2024 20:20