Hormonal Control of Cardiac Action Potential Phase 1 Currents in the Brugada Syndrome

• Argenziano, Mariana ; Tiscornia, Gisela ; Moretta, Rosalía ; Amorena, Carlos E. ; García Gras, Eduardo ^[1]
  1. [1] Centro de Estudios en Salud y Medio Ambiente (CESyMA), Escuela de Ciencia y Tecnología (ECyT), Universidad Nacional de San Martín (UNSAM. CONICET Buenos Aires Argentina
• Localización: Revista Argentina de Cardiología (RAC), ISSN-e 1850-3748, ISSN 0034-7000, Vol. 82, Nº. 4, 2014, págs. 310-315
• Idioma: inglés
• Títulos paralelos:
  • Control hormonal de las corrientes de la fase 1 del potencial de acción cardiaco en el síndrome de Brugada
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• Resumen
  • español

    El síndrome de Brugada es una canalopatía hereditaria con un patrón de transmisión autosómico dominante que presenta una marcado sesgo de genero en la expresión del fenotipo, con una razón hombre:mujer de 9:1. Un modelo celular de la enfermedad propone una distribución heterogénea de la amplitud de la fase 1 del potencial de acción ventrícular como la base para el desarrollo del sustrato arritmogénico. Nosotros hemos investigado el papel de los andrógenos en la regulación de la fase 1 del potencial de acción en corazones de ratas. El tratamiento de células HL-1 con di-hidro-testosterona produjo un aumento en la expresión de Kv4.3 y NCX. Evaluamos este efecto en ratas tratadas con Testosterona y Finasteride. La expresión de ambos genes fue disminuída por el Finasteride, mientras que la Testosterona aumentó el nivel de ARNm de NCX. Estudiamos los potenciales de acción en el corazón de rata aislado y perfundido en respuesta a un protocolo de arritmia luego de ser tratados con Terfenadina y Pinacidil. La Testosterona produjo un acortamiento del  APD90 y el TTP, lo cual en modelos del SBr se correlaciona con un aumento de la arritmogenicidad. En nuestro modelo, este fenómeno fue observado como un incremento en los potenciales de acción ventriculares ectópicos, esporádicos y sostenidos. La frecuencia de aparición de potenciales de acción ectópicos que se indujo con Terfenadina y Pinacidil en el grupo Control fue reducida en un orden de magnitud por el tratamiento con Finasteride.

  • English

    Introduction: The Brugada syndrome is an inherited channelopathy with autosomal dominant genotype transmission patternpresenting marked gender bias in phenotype expression, with a male to female ratio of 9:1. A cellular model of the diseasesuggests a heterogeneous distribution in the phase 1 amplitude of the ventricular action potential as the origin for the developmentof the arrhythmogenic substrate.Objective: The aim of this study was to investigate the role of androgens on the cardiac action potential phase 1 regulationand its electrophysiological consequences in an experimental murine model of Brugada syndrome.Methods: Androgen control of gene expression was studied in HL-1 cells and rat hearts using real time polymerase chainreaction (PCR). For the electrophysiological studies, an experimental model of the Brugada syndrome was reproduced in aLangendorff system using Tyrode solution supplemented with pinacidil and terfenadine.Results: Treatment of HL-1 cells with di-hydro-testosterone increased the expression of the Kv4.3 potassium channel and thesodium/calcium exchanger (NCX). This effect was assessed in rats treated with testosterone and finasteride. The expressionof both genes decreased with finasteride, where as testosterone increased NCX messenger ribonucleic acid (mRNA) level.Testosterone produced action potential shortening at 90% repolarization (APD90) and decreased time to peak (TTP), whichin Brugada syndrome models correlate with increased arrhythmogenesis. In our model, this phenomenon was observed bothas an increase of sporadic and sustained ectopic ventricular action potentials. The frequency of ectopic action potentials inducedwith terfenadine and pinacidil in the control group was reduced by an order of magnitude with finasteride treatment.Conclusions: Androgens control the expression of key components of the cardiac action potential resulting in increased arrhythmogenesis.Finasteride treatment reverses these effects.