Novel experimental results in human cardiac electrophysiology: measurement of the Purkinje fibre action potential from the undiseased human heart

Norbert Nagy, Tamás Szél, Norbert Jost, András Tóth, Julius Gy. Papp, András Varró
2015 Canadian Journal of Physiology and Pharmacology  
Data obtained from canine cardiac electrophysiology studies are often extrapolated to the human heart. However, it was earlier demonstrated that because of the lower density of its K + currents, the human ventricular action potential has a less extensive repolarization reserve. Since the relevance of canine data to the human heart has not yet been fully clarified, the aim of the present study was to determine for the first time the action potentials of undiseased human Purkinje fibres (PFs) and
more » ... je fibres (PFs) and to compare them directly with those of dog PFs. All measurements were performed at 37°C using the conventional microelectrode technique. At a stimulation rate of 1 Hz, the plateau potential of human PFs is more positive (8.0 ± 1.8 vs 8.6 ± 3.4 mV, n = 7), while the amplitude of the spike is less pronounced. The maximal rate of depolarization is significantly lower in human PKs than in canine PFs (406.7 ± 62 vs 643 ± 36 V/s, respectively, n = 7). We assume that the appreciable difference in the protein expression profiles of the 2 species may underlie these important disparities. Therefore, caution is advised when canine PF data are extrapolated to humans, and further experiments are required to investigate the characteristics of human PF repolarization and its possible role in arrhythmogenesis. Résumé : Les données recueillies d'études en électrophysiologie cardiaque chez le chien sont souvent extrapolées à l'humain. Cependant, il a été démontré précédemment que, en conséquence de la densité plus faible de ses courants K + , le potentiel d'action ventriculaire humain possède une réserve de repolarisation moins importante. Puisque la pertinence des données chez le chien au coeur humain n'a pas encore été pleinement clarifiée, le but de l'étude présente était d'établir pour la première fois les potentiels d'action des fibres de Purkinje (FP) humaines saines et de les comparer directement à ceux du chien. Toutes les mesures ont été réalisées à 37°C à l'aide d'une méthode conventionnelle par microélectrode. À un taux de stimulation de 1 Hz, le potentiel plateau des FP humaines est davantage positif (8,0 ± 1,8 vs 8,6 ± 3,4 mV, n = 7), alors que l'amplitude de la pointe est moins prononcée. Le taux maximal de dépolarisation est significativement plus faible chez les FP humaines comparativement à celles du chien (406,7 ± 62 vs 643 ± 36 V/s, n = 7). Les auteurs assument que la différence appréciable des profiles d'expression protéique entre les deux espèces peut sous-tendre ces disparités importantes. La prudence est ainsi de mise lorsque des données obtenues dans les FP de chien sont extrapolées aux humains, et des expériences plus approfondies sont requises afin d'examiner les caractéristiques de la repolarisation des FP humaines et leur rôle possible dans l'arythmogenèse. [Traduit par la Rédaction]
doi:10.1139/cjpp-2014-0532 pmid:26320996 fatcat:c6v72c2u3naq7o3jgir7yff7ke