Izuchenie molekulyarnykh mekhanizmov aritmogennoy kardiomiopatii na modeli IPSK-kardiomiotsitov: fokus na GSK3B kinazu

Full Text

Аритмогенная кардиомиопатия (АКМП) - гетерогенное заболевание, проявляющееся нарушениями сердечного ритма и развитием сердечной недостаточности. На молекулярном уровне заболевание характеризуется нарушением структуры вставочных дисков, состоящих из более двухсот белков, среди которых белки десмосом, ионные каналы и сигнальные белки. Существуют данные о том, что ингибиторы GSK3B киназы способны предотвращать развитие АКМП на животных моделях, однако детальные молекулярные механизмы этого эффекта остаются неизученными. Целью исследования являлось изучение молекулярных механизмов АКМП и тестирование различных подходов к восстановлению функции кардиомиоцитов, нарушенной при заболевании. В ходе исследования использовались линии иПСК от пациента с АКМП, являющегося носителем двух мутаций в гене плакофиллина-2 и линии иПСК от здорового донора. иПСК дифференцировали в кардиомиоциты методом модуляции сигнального пути Wnt. Потенциал-чувствительные натриевые токи регистрировали, используя стандартную технику фиксации потенциала на мембране. Для оверэксперии PKP2 и GSK3B карди-омиоциты трансдуцировали лентивирусными частицами. Для ингибирования GSK3B кардиомиоциты обрабатывали малыми молекулами SB216763 и CHIR99021. Было показано, что кардиомиоциты от пациента с АКМП обладают пониженной экспрессией PKP2, а также пониженной активностью сигнального пути Wnt/p-catenin по сравнению с контрольными iPSC-CM. Электрофизиологические исследования выявили значительное снижение плотности натриевого тока в кардиомиоцитах пациента с АКМП (в 5,6±1,7 раза). Трансдукция кардиомиоцитов пациента с помощью лен-тивирусов, несущих PKP2 дикого типа, приводила к восстановлению натриевого тока и активности сигнального пути Wnt/b-catenin. Ингибирование GSK3B киназы в кардиомиоцитах пациента приводило к полному восстановлению натриевого тока в кардиомиоцитах пациента, в то время как оверэкспрессия конститутивно активной формы GSK3B вызывала снижение натриевого тока в контрольных клетках. Таким образом, было показано, что мутации в гене PKP2, ассоциированные с АКМП, приводят как к нарушению активности сигнальных путей, так и к нарушению электрофизиологических характеристик кардиомиоци-тов, что указывает на взаимосвязь этих процессов. Было показано, что GSK3B играет важную роль в регуляции активности сигнального пути Wnt/b-catenin и плотности натриевого тока.

About the authors

Aleksandr Aleksandrovich Khudyakov

Email: khudyakov_aa@almazovcentre.ru

Anastasiya Konstantinovna Zaytseva

Kseniya Igorevna Perepelina

Konstantin Olegovich Gusev

Polina Evgen'evna Klauzen

Aleksey Valer'evich Karpushev

Aleksey Nikolaevich Tomilin

Anna Borisovna Malashicheva

Anna Aleksandrovna Kostareva

References

Supplementary files