Studi di elettrofisiologia in cellule cardiache adulte e in cellule staminali miocardiogeniche

Il fattore natriuretico atriale (hANP) viene rilasciato dai cardiomiociti in seguito a distensione della parete atriale. Nonostante siano noti gli effetti vascolari dell’hANP, non sono stato ancora identificato un ruolo di questo fattore sui processi di eccitazione delle membrane cellulari. Uno studio eseguito su cellule atriali umani ha evidenziato che l’hANP e ‘in grado di aumentare in maniera stabile la corrente If , normalmente attivata dalla iperpolarizzazione della membrana plasmatica, tramite segnali modulati da AMPc e GMPc. Questi effetti potrebbero avere delle implicazioni nei rapporti tra distensione atriale e aritmogenesi.
Mediante tecniche di patch clamp e’ stato inoltre caratterizzato l’effetto di bloccanti delle gap junctions e la cinetica del loro disaccoppiamento spontaneo. E’ stata inoltre valutata la relazione tra le caratteristiche della dispersione spaziale della ripolarizzazione ventricolare e l’instabilita’ elettrica cardiaca.
Recenti studi di biologia molecolare sulle sindromi aritmogeniche hanno reso evidente che non sempre e’ immediato ed univoco il nesso tra fenotipo clinico ed alterazioni genetiche delle proteine che determinano l’eccitabilita’ cellulare. Per studiare in modo sistematico gli effetti sull’attivita’ elettrica cardiaca delle mutazioni che alterano  le correnti ioniche e’ stato sviluppato un modello numerico, basato sui principali meccanismi dell’eccitabilita’ cellulare, che permette di simulare il potenziale d’azione in diversi tipi di cellule cardiache (epicardio, endocardio, miocardio e nodo seno-atriale).
Il modello e’ stato utilizzato per prevedere gli effetti di due distinte mutazioni a carico del gene che codifica per la subunita’  del canale del sodio, in particolare una mutazione associata alla variante 3 della sindrome del QT lungo e un’altra mutazione associata alla sindrome di Burgada.Cellule staminali mesenchimali isolate dal midollo osseo di ratto esprimono, dopo alcuni giorni di co-coltura con cardiomiociti adulti, proteine contrattili tipiche della struttura sarcomerica. In queste cellule parzialmente differenziate la depolarizzazione indotta dal potassio e’ accoppiata a correnti del calcio intracellulari a partire dal terzo giorno di co-coltura. La comparsa di canali lenti del calcio (tipo L) e di connessina 43 indica come sia possibile che cellule staminali mesenchimali, dopo pochi giorni dal contatto con cardiomiociti adulti, comincino ad acquisire competenza non solo in termini di proteine contrattile ma anche di strutture deputate al riconoscimento e alla trasformazione dei segnali di eccitazione elettrica.