Роль токов ионов калия в формировании трансмембранных потенциалов действия клеток синусно-предсердного узла мыши тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 03.03.01, кандидат наук Гонотков, Михаил Анатольевич

• Гонотков, Михаил Анатольевич
• кандидат наук
• 2015

Оглавление диссертации кандидат наук Гонотков, Михаил Анатольевич

СОДЕРЖАНИЕ

ВВЕДЕНИЕ

Глава 1. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ

1.1 Морфофункциональная характеристика

синусно-предсердного узла мыши

1.2 Особенности электрофизиологии ПД клеток ИВР СП-узла мыши

1.3 Роль активируемого гиперполяризацией тока Т в пейсмекерном

механизме

1.4 Роль чувствительного к 4-аминопиридину тока 1ш в пейсмекерном

механизме

1.5. Роль калиевого тока задержанного выпрямления в формировании автоматии

1.6. Влияние наружной концентрации калия на автоматии клеток СП-узла

Глава 2. МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ

2.1 Объект исследования

2.2 Система поддержания физиологической активности препаратов

синусно-предсердной области

2.3 Система регистрации потенциалов действия

2.4 Измерение и анализ параметров потенциалов действия

Глава 3. РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЯ

3.1 Биофизические параметры трансмембранных потенциалов действия

синусно-предсердной области

3.2 Эффекты ионов Сз+, блокатора тока Г, на потенциалы действия

клеток синусно-предсердной области

3.3. Эффекты ивабрадина, блокатора тока Г, на потенциалы действия клеток синусно-предсердной области

3.4 Эффекты 4-аминопиридина, блокатора тока 1(0, на потенциалы действия клеток синусно-предсердной области

3.5 Эффекты Е-4031, блокиратора тока 1кг, на потенциалы действия клеток синусно-предсердной области

3.6 Эффекты хроманола 293В, блокатора тока 1к5, на потенциалы действия клеток синусно-предсердной области

3.7 Эффекты гипо- и гиперкалиевых растворов

Глава 4. ОБСУЖДЕНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ

4.1 Электрофизиологические параметры ПД клеток СП-узла мыши

4.2 Функциональная роль активируемого гиперполяризацией тока

4.3 Функциональная роль тока, чувствительного к 4-аминопиридину

4.4 Функциональная роль быстрой составляющей калиевого тока

задержанного выпрямления 1кг

4.5 Существует ли ток, чувствительный к хроманолу 293В?

4.6 Эффекты [К+]0 на параметры ПД клеток СП-узла

ВЫВОДЫ

СПИСОК СОКРАЩЕНИЙ

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

л J)

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Роль токов ионов калия в формировании трансмембранных потенциалов действия клеток синусно-предсердного узла мыши»

ВВЕДЕНИЕ

Актуальность темы. Синусно-предсердный узел (СП-узел) состоит из спонтанно сокращающихся клеток, которые задают ритм всего сердца. По данным Всемирной Организации Здравоохранения, синдром слабости синусно-предсердного узла или нарушение функции ведущего центра автоматии сердца стал распространенным заболеванием среди взрослого населения (моложе 45 лет) и все чаще диагностируется у детей (от 1 до 12 мес.) [Adän et al., 2003]. В связи с этим изучение ионного механизма генерирования спонтанных потенциалов действия (ПД) клетками синусно-предсердного узла является одним из центральных вопросов электрофизиологии сердца.

За последнее десятилетие генетически модифицированные мыши стали удобной моделью для изучения электрофизиологии сердца. Были созданы многочисленные мутантные линии мышей с вызванными заболеваниями сердца, в том числе с наследственными нарушениями функции синусно-предсердного узла. С использованием мыши как модели получены новые знания о генетических, молекулярных и системных механизмах, которые участвуют в возникновении и поддержании сердечных аритмий, приводящих к остановке сердца [Ludwig et al., 2003; Stieber et al., 2003; Herrmann et al., 2011].

Несмотря на значительные успехи, в литературе имеется недостаточно информации об основных электрофизиологических параметрах потенциалов действия клеток синусно-предсердного узла контрольных мышей (wild-type) и она часто противоречива [Mangoni, Nargeot, 2001;Verheijck et al., 2001; Cho et al., 2003].

В настоящее время активно ведутся разработки лекарственных препаратов, воздействующих на клетки синусно-предсердного узла, для контроля частоты сердечных сокращений у людей, страдающих заболеваниями сердечнососудистой системы. Основное направление исследований сосредоточено на выяснении механизмов регуляции автоматии синусно-предсердного узла через ин-гибирование отдельных ионных токов. Поэтому изучение роли токов с участием

ионов калия в генерировании внутриклеточных потенциалов действия клеток си-нусно-предсердного узла является важной задачей электрофизиологии сердца.

Активируемый гиперполяризацией ток If обусловлен транспортом ионов Na+ и К+. У разных видов млекопитающих вклад тока If в спонтанную активность синусно-предсердного узла оценивается от 3 до 30% [Vinogradova, Lakatta, 2009]. Однако физиологическая роль этого тока в генерации ПД синусно-предсердного узла мыши не изучена.

Выходящие калиевые токи играют важную роль в формировании фазы ре-поляризации и максимального диастолического потенциала (Емакс) ПД у клеток синусно-предсердной области. В последнее время наиболее интенсивно изучаются кратковременный ток It0 и ток задержанного выпрямления 1к, состоящий из быстрой 1Кг и медленной IKs составляющих [Boyett et al., 2000]. Однако участие этих токов в генерации потенциалов действия клеток синусно-предсердного узла мыши остается не выясненным.

Нарушение гомеостаза К+ в плазме крови вызывает изменение работы калиевых каналов и влияет на длительность и амплитуду потенциала действия во времени [Yang et al., 1996]. Длительность медленной диастолической деполяризации и потенциала действия определяют частоту и силу сердечных сокращений. Использование модели с варьированием внеклеточного калия совместно с блока-торами отдельных калиевых токов позволит оценить вклад каждого отдельного калиевого тока в общую сумму тока ионов калия, которые участвуют в генерации потенциалов действия клеток синусно-предсердного узла мыши.

Цель и задачи исследования. Выявить роль основных токов с участием ионов калия в генерировании фаз ПД у клеток синусно-предсердного узла мыши.

Для достижения цели поставлены и решены следующие задачи:

1. Провести с помощью микроэлектродов идентификацию клеток СП-узла в области бифуркации его артерии. Определить основные электрофизиологические характеристики потенциалов действия разных типов клеток СП-области у мыши.

2. Оценить влияние Сб+ и ивабрадина в качестве блокаторов тока, активируемого гиперполяризацией 1г, в формировании ПД.

3. Определить действие 4-аминопиридина как блокатора кратковременного тока 110 в формировании фаз ПД у клеток СП области.

4. Проанализировать эффекты Е-4031, блокатора быстрой составляющей выходящего из клетки калиевого тока, на формировании ПД у клеток СП-узла.

5. Изучить действие блокатора медленной составляющей калиевого тока хроманола 293В.

6. Проанализировать эффекты гипо- и гиперкалиевых растворов на фазы ПД и сравнить их с действием блокаторов.

7. Создать банк данных основных параметров ПД клеток синусно-предсердной области для использования в экспресс-тестировании перспективных фармакологических препаратов.

Научная новизна исследования. Впервые с помощью микроэлектродных отведений установлено месторасположение клеток истинного и скрытого водителей ритма синусно-предсердного узла в области его артерии у мыши. Определены и проанализированы основные электрофизиологические параметры ПД клеток водителя ритма и правого проводящего СП пучка. Обосновано выделение ПД клеток правого проводящего СП пучка в отдельный тип. Установлено, что скорость фазы медленной диастолической деполяризации замедляется на 50% при экспозиции концентрации ивабрадина 1.6 мкМ. Выявлено действие высокой и низкой концентрации внеклеточного калия на генерацию ПД клетками водителя ритма СП-узла мыши. Снижение К+ во внеклеточном растворе на 50% (от 5.4 до 2.7 мМ) вызывало у клеток истинного водителя ритма снижение частоты генерации потенциалов действия на 23% за счет увеличения длительности пика ПД и медленной диастолической деполяризации на 26%. При восьмикратном снижении К+ во внеклеточном растворе (от 5.4 до 0.65 мМ) прекращалась генерация потенциалов действий у клеток скрытого водителя ритма. Выявлено, что длительность фазы плато у клеток, работающих в режиме истинного водителя ритма, и у клеток

типа предсердиых удлиняется на 50% при концентрации 4-аминопиридина 0.6 и 0.1 мМ соответственно. Выяснена функциональная роль быстрой (1Кг) и медленной (1К5) составляющих выходящего из клетки калиевого тока в формировании ПД клеток СП-узла. Установлено, что скорость фазы конечной реполяризации замедляется на 50% при концентрации Е-4031, равной 0.5 мкМ.

Теоретическое и практическое значение работы. Полученные результаты дают экспериментальную и теоретическую основу для разработки математической модели генерации ПД клетками истинного и скрытого водителя ритма, что важно при разработке новых клинических подходов к управлению ритмом генерации сердца, а также для поиска и тестирования фармакологически перспективных препаратов. Карта распределения клеток водителей ритма может быть использована при выделении изолированных клеток синусно-предсердного узла мыши для их идентификации. Характеристики ПД нормальных мышей могут быть полезны для выявления происходящих изменений у мышей с вызванными нокаутами генов, ответственных за синтез белков потенциал образующих каналов в СП-узле.

Основные положения, выносимые на защиту:

1. В области артерии синусно-предсердного узла сердца мыши зарегистрированы и охарактеризованы ПД клеток, работающих в режиме истинного и скрытого водителя ритма, клеток правого проводящего СП-пучка и клеток типа пред-сердных.

2. Ток, чувствительный к Сб+ и ивабрадину, принимает участие в формировании фазы медленной диастолической деполяризации.

3. Существует ионный ток, чувствительный к 4-аминопиридину, который участвует в формировании фазы плато ПД клеток СП-узла.

4. В формирование фазы реполяризации потенциалов действия у клеток истинного водителя ритма СП-узла мыши вносят вклад быстрая (1Кг) и медленная (1К5) составляющие калиевого тока задержанного выпрямления.

5. Изменения Емакс, амплитуды ПД, dV/dtMaKC, скорости диастолической деполяризации у клеток СП-узла мыши в диапазоне внеклеточной концентрации калия от 0.64 до 10.8 мМ в перфузируемом растворе описываются кривой колоколо-образной формы.

Личный вклад автора. Все экспериментальные процедуры и обработка результатов выполнены автором лично. Материалы, вошедшие в представленную работу, обсуждались и публиковались лично и совместно с научным руководителем.

Апробация диссертации. Материалы работы были представлены на 37th World Congress of the International Union of Physiological Sciences (Birmingham,

2013), V Всероссийской школе-конференции по физиологии кровообращения с международным участием (Москва, 2012), VII-XII молодежной научной конференции Института физиологии «Физиология человека и животных от эксперимента к клинической практике» (Сыктывкар, 2009-2013), на 38th Meeting of the European Working Group on Cardiac Cellular Electrophysiology (Maastricht,

2014). Диссертационная работа апробирована на заседании ученого совета Института физиологии Коми НЦ УрО РАН (2014).

Публикации. По материалам диссертации опубликованы две статьи в журнале, рекомендованном ВАК, и 12 тезисов.

Структура и объем диссертации. Диссертация изложена на 100 машинописных страницах, состоит из общей характеристики работы, четырех глав (обзор литературы, материалы и методы исследования, результаты исследования, обсуждение результатов), выводов и списка литературы (133 ссылки). Диссертация содержит 16 таблиц и 29 рисунков.

Работа выполнена в лаборатории физиологии сердца Института физиологии Коми НЦ УрО РАН в период прохождения курса аспирантуры (2009-2011 гг.) и является разделом плановой темы НИР «Механизм формирования функциональной электрической гетерогенности миокарда» (№ ГР 02.200 950623), поддержана грантами Президиума УрО РАН (проекты № 11-4-НП-438; 12-П-4-1054; 12-У-4-

1022) и Российского фонда фундаментальных исследований (проекты № 09-04098812; 12-04-32288 мол_а).

Автор выражает глубокую благодарность научному руководителю - доктору биологических наук, лауреату Государственной премии РФ в области науки и техники Владимиру Александровичу Головко за наставления и всестороннюю поддержку в проведении представленной работы.

Автор благодарит всех сотрудников лаборатории физиологии сердца, в особенности зав. лабораторией д.б.н. ЯЗ. Азарова, аспиранта Е.А. Лебедеву за помощь при выполнении экспериментов.

Глава 1. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ

1.1 Морфофункциональная характеристика синусно-предсердного узла мыши

В настоящее время с помощью методов иммуногистохимии и световой микроскопии подробно исследованы месторасположение и структура синусно-предсердного узла мыши. Как и у многих млекопитающих, синусно-предсердный узел мыши расположен в области ушка правого предсердия, в месте, где впадают в полость правого предсердия нижняя и верхняя полые вены. СП-узел лежит параллельно поперечному гребешку и межпредсердной перегородке, от которых отделен прослойкой соединительной ткани [Verheijck et al., 2001; Liu et al., 2007].

Синусно-предсердный узел мыши представляет собой компактную структуру, по форме напоминающую запятую. Его размер составляет по разным данным от 300 до 1500 мкм в длину, от 150 до 500 мкм в ширину и 50 мкм в толщину. Узел мыши образован небольшим количеством клеток, порядка 500 единиц (для сравнения, синусно-предсердный узел кролика состоит примерно из 5000 клеток) [Bleeker et al., 1980; Verheijck et al., 2001; Liu et al., 2007].

По своему анатомическому строению ткань синусно-предсердного узла мыши неоднородна. Различают центральную часть и периферию синусно-предсердного узла. Центральная часть располагается ближе к верхней полой вене. На гистологическом срезе она представляет собой утолщение узловой ткани, состоящее из плотно упакованных клеток, которые окружены соединительной тканью. Клетки в центральной части узла меньше по сравнению с окружающими их клетками предсердия, содержат хорошо выраженное ядро и малочисленные мио-филаменты. Периферия синусно-предсердного узла располагается ближе к нижней полой вене и образована неплотно упакованными клетками и большим количеством соединительной ткани, которая разделяет клетки водителя ритма узла между собой и отделяет их от окружающих предсердных клеток. Клетки периферии крупнее по сравнению с клетками центральной части и содержат лучше раз-

витый сократительный аппарат [Opthof, 1988; Boyett et al., 2000, 2003; Liu et al., 2007; Viswanathan et al., 2007].

Подобно анатомическому строению, электрофизиологические свойства клеток синусно-предсердного узла также неоднородны. Принято различать клетки, работающие в режиме истинного водителя ритма (ИВР; true, leading, dominant) и клетки, являющиеся потенциальными водителями ритма, или скрытыми (СВР; latent) [West, 1955]. Отличительными электрофизиологическими характеристиками ПД клеток ИВР являются плавный переход от медленной диастолической деполяризации (МДД) к быстрой деполяризации, низкий уровень максимального диа-столического потенциала Емакс, низкая амплитуда овершута, низкая скорость фазы быстрой деполяризации, самая высокая скорость МДД и наиболее продолжительная длительность пика ПД [Boyett et al., 2000].

На сегодняшний день нет единого мнения об основных параметрах потенциалов действия клеток истинного и скрытого водителей ритма синусно-предсердного узла мыши. Так, например, средняя амплитуда потенциалов действия клеток истинного водителя ритма разнится от 56 до 79 мВ, а величина скорости фазы быстрой деполяризации (dV/dtMilKC) - от 3 до 25 В/с [Mangoni, Nargeot, 2001; Verheijck et al, 2001; Cho et al, 2003; Lei et al, 2005] (табл. 1.1.1).

Таблица 1.1.1

Параметры ПД клеток истинного водителя ритма СП-узла мыши

Автор t('C) F ^макс (мВ) ПД (мВ) ДПД.оо (mc) dV/dtMaKC (B/c) v4 (mB/c) ОДПД (mc)

Verheijck et al, 2001 37 -51 ±4 56±2 82±5 6.2±2 117±20 144±16

Mangoni, Nargeot, 2001 35 -60±3 - 125±5 25±3 - 322±2

Cho et al, 2003 35 -56±7.4 79.4±7.5 - 14.5±4 - 294±59

Lei et al, 2004 37 - 35±6 - 48±3 219±12 157±2

Huang et al, 2009 24 -57.4±1 69.9±3.2 - - 45±3 337±19

Abramochkin, 2013 38 -57±3 61,4±3.1 33±5 3.7±0.6 86±9 139±12

Основная причина таких расхождений заключается в том, что синусно-предсердный узел мыши мал по размеру, окружен соединительной тканью, а его клетки сокращаются с высокой частотой. Все это сильно затрудняет регистрацию потенциалов действия при помощи стеклянных микроэлектродов, а в работах, выполненных на изолированных клетках синусно-предсердного узла мыши, невозможно установить, из какой части синусно-предсердной области была выделена клетка [Mangoni, Иа^ео!:, 2001; СЬо е1 а1., 2003].

Таким образом, мы можем заключить, что данные об основных параметрах потенциалов действия клеток истинного и скрытого водителей ритма у мыши скудны и противоречивы.

1.2 Особенности электрофизиологии ПД клеток ИВР СП-узла мыши

Ритм сердца обусловлен работой свыше 10 типов каналов, переносчиков и ионных насосов, которые тесно взаимодействуют между собой во времени и некоторые зависят от напряжения на сарколеммальной мембране [ВоуеИ е1 а1., 2000; Mangoni, Ыа^ео1 2008]. Кратко изложим наши представления о генерации ПД клеток, работающих в режиме ИВР СП-узла мыши, основанные на анализе литературных источников [Мж^ош е1 а1., 2006; СЬа е1 а1., 2009; ZsLza е1 а1., 2009].

В результате развития медленной диастолической деполяризации сарколемма деполяризуется до порогового значения и возникает ПД. Полагают, что основной вклад в генерацию фазы быстрой деполяризации (фаза 0) вносит кальциевый ток низкой проводимости Ь-типа (1са0- После достижения максимума деполяризации ПД начинается реполяризация. Обычно время реполяризации у клеток ИВР не разделяют на несколько частей. Как только клетка начинает реполяризи-роваться, то активируется направленный наружу кратковременный калиевый ток (110). Полагают, что этот ток, чувствительный к 4-аминопиридину, ответственен за формирование фазы плато (фаза 2) [иеБе е1 а1., 1999; ВоуеН е! а1., 1999]. При реполяризации сарколеммы до -20...-30 мВ активируется направленный наружу ка-

лиевый ток задержанного выпрямления (1к). Многие авторы полагают, что ток 1к играет ключевую роль в генерации фазы реполяризации у клеток ИВР [Mangoni, Ыа^ео1 2008]. В конце фазы плато ток 1к формирует регуляторный механизм по типу обратной связи с током 1Саь и током 1мсх, которые имеют противоположное направление. Деактивация калиевого тока способствует зарождению начала фазы МДД (фаза 4). В это время активируется ток ^направленный внутрь клетки. Этот ток активируется при гиперполяризации наружной мембраны и переносится ионами натрия и калия. Первая треть МДД обусловлена направленными внутрь то-+ 2+

ками и № -Са обменного механизма 1мСх и направленным наружу током Амплитуда тока постепенно снижается в первые две трети фазы МДД, что обусловлено снижением внутриклеточной концентрации кальция. В течение второй трети МДД ток и ток 1мСх деполяризуют мембранный потенциал до начала активации направленных внутрь кальциевого тока высокой проводимости - 1СаТ и низкой проводимости - 1Са,ь [МеБпса е1 а1, 2014]. Последняя треть МДД обусловлена токами 1СаЛ- и которые способствуют достижения уровня порога возникновения очередного ПД (рис. 1.2.1).

мВ

1 о 50 мс

Рис. 1.2.1. Потенциал действия клетки, работающей в режиме истинного водителя ритма СП-узла мыши со схемой зависимости электрической активности от ионных токов.

Примечание. 0 - фаза быстрой деполяризации (с!У/с11макс); 2 - фаза «плато»; 3 - фаза конечной реполяризации; 4 - фаза медленной диастолической деполяризации. 1сах - кальциевый ток низкой проводимости; 1(0 - кратковременный калиевый ток; 1« - калиевый ток задержанного выпрямления; 1г - ток, активируемый при гиперполяризации; 1са,т- кальциевый ток высокой проводимости; 1ысх - ток Ыа+-Са2+ обменного механизма.

1.3 Роль активируемого гиперполяризацией тока If в пейсмекериом механизме

Автоматия клеток, работающих в режиме водителя ритма, обусловлена наличием у них после окончания пика потенциала действия медленной диастоличе-ской деполяризации, которая смещает мембранный потенциал до порогового уровня возникновения нового потенциала действия. В генерации фазы диастоли-ческой деполяризации участвуют несколько слабых ионных токов, направленных как внутрь, так и наружу клетки. Одним из них является направленный внутрь клетки активируемый гиперполяризацией ток If.

Впервые ток, активируемый гиперполяризацией и направленный внутрь клетки, был описан в 1979 г. на синусно-предсердном узле сердца кролика [Brown et al., 1980]. Ток If активируется гиперполяризацией с порогом приблизительно -40 мВ и достигает своей максимальной плотности при потенциале мембраны, равной -100 мВ. Он обусловлен транспортом катионов Na+ и К+ во внутрь клетки [DiFrancesco et al., 1986; Mangoni et al., 2008], в результате этого потенциал реверсии составляет примерно 30 мВ. Также ток If зависит от концентрации внеклеточного калия ([К+]0). Он снижается с увеличением [К+]0 и, наоборот, увеличивается при снижении [К+]0 [Bois, Lenfant, 1990; Choate et al., 2001].

Ток If переносится через семейство активируемых гиперполяризацией управляемых циклическими нуклеотидами каналов (HCN). По своей структуре и топологии HCN-каналы аналогичны вольт-управляемым К+ каналам [Accili et al., 2002]. Семейство HCN-каналов включает четыре изоформы (HCN 1-4) [Ludwig et al., 1998]. В сердце мыши были найдены изоформы HCN2 и HCN4. Роль каждой изоформы в формировании тока If долгое время оставалась неизвестной. Для того, чтобы установить вклад каждой из четырех изоформ в гетерогенную структуру f-каналов СП-узла, проведены исследования на мышах, у которых вызывали нокаут генов, ответственных за синтез изоформ белков каналов HCN. Установлено, что у изолированных клеток синусно-предсердного узла сердца мыши подавление экспрессии гена HCN2 каналов индуцировало аритмию и замедляло кинетику акти-

вации тока If. При этом отмечали снижение тока If на 30%. Наличие аритмии си-нусно-предсердного узла у генетически модифицированных мышей свидетельствует о том, что каналы HCN2 играют важную роль в стабилизации сердечной частоты. Инактивация гена HCN4 каналов вызывала почти полное подавление тока If и снижение частоты сердечных сокращений. Таким образом, в сердце мыши изо-форма HCN4 преобладает над HCN2 [Ludwig et al., 2003; Stieber et al., 2003; Liu et al., 2007]. Следует отметить, что HCN4 также является преобладающей изофор-мой в СП-узле кролика, собаки и человека [Shi et al., 1999; Zicha et al., 2005; Thollon et al., 2007].

Несмотря на проведенные исследования, в настоящее время отсутствует общепринятая точка зрения о физиологической роли тока If в генерации спонтанных потенциалов действия. С одной стороны, ток If является важным в формировании фазы медленной диастолической деполяризации. Ток If протекает практически по всей этой фазе, имеет высокую чувствительность к нейромедиаторам (аце-тилхолину и норадреналину) [DiFrancesco, 1995]. С другой стороны, некоторые исследователи считают, что ток It- играет незначительную роль в генерировании фазы диастолической деполяризации у клеток, работающих в режиме истинного водителя ритма, поскольку он достигал максимальной плотности при фиксированном потенциале 80 мВ и ниже. Такие значения максимального диастолическо-го потенциала нетипичны для клеток синусно-предсердного узла. Ток If регистрируется не у всех видов животных и не у всех клеток синусно-предсердного узла. Имеются виды, например, свинья и крыса, где этот ток вообще не обнаружен [Noma, 1983; Denyer, Brown, 1990; Vassalle, 1995; Lakatta, DiFrancesco, 2009].

Для определения роли тока, активируемого гиперполяризацией, было найдено и разработано несколько веществ, таких как Cs+, ZD7288, затебрадин, али-нидин, цилобрадин и ивабрадин [Denyer, Brown, 1990; DiFrancesco, 1991; Stieber et al., 2006]. При этом Cs+ и ивабрадин являются наиболее часто используемыми веществами, способными блокировать ток If. В ряде работ установлено, что ионы Cs+ блокируют f-каналы снаружи клеток, ингибиторный эффект Cs+ не зависит от

величины максимального диастолического потенциала и частоты генерации ПД [Thollon et al, 2007]. Экспозиция Cs+ в концентрации 2 мМ приводит к максимальному подавлению тока If (90%) при первой же гиперполяризации [Thollon et al, 2007]. Однако использование Cs+ как инструмента для выявления физиологической роли тока If имеет серьезные ограничения ввиду его способности блокировать выходящие калиевые токи.

Ивабрадин (рис. 1.2.1) является селективным блокатором тока If. В концентрации 3 мкМ ивабрадин вызывал почти полное подавление (87%) тока If [Bois et al, 1996; Bucchi et al, 2002; DiFrancesco, 2006]. Однако его ингибиторный эффект сильно зависит как от величины максимального диастолического потенциала, так и от частоты генерации ПД [DiFrancesco, 2006; Thollon et al, 2007].

о

н,со

N N

H-jCCK \—/ СИ.

ЮСНз

Ivabradine

Рис. 1.2.1. Химическая структура ивабрадина [Stieber et al, 2006].

Первые исследования вклада тока If в автоматию синусно-предсердного узла кролика показали, что Cs+ (1-2 мМ) вызывал снижение частоты генерации ПД от 3 до 31%) за счет замедления скорости диастолической деполяризации [Denyer, Brown, 1990; Cha et al, 2009]. У крупных (диаметром свыше 7 мкм) клеток периферической части узла (клетки, работающие в режиме скрытого водителя ритма) плотность тока выше, чем у мелких клеток центральной части (клетки, работающие в режиме истинного водителя ритма).

У клеток скрытого водителя ритма Cs+ (2 мМ) максимально замедлял скорость диастолической деполяризации на 65-70%о, тогда как Cs+ (3 мМ) наиболее заметно замедлял скорость диастолической деполяризации на 25-30% у клеток

истинного водителя ритма. Остановка генерации потенциалов действия у клеток периферической части узла зафиксирована при Cs+ (20 мМ), в то время как клетки центральной части продолжали генерировать потенциалы действия. Таким образом, на кролике было показано, что ток, чувствительный к Cs+, у клеток истинного водителя ритма вносит заметный вклад в формирование фазы медленной диа-столической деполяризации, но при этом его блокада не приводит к остановке генерации ПД [Kreitner, 1985].

Исследования на изолированных клетках синусно-предсердного узла мыши установили, что ток If подавляется селективным блокатором Cs+ (5 мМ). Экспозиция норадреналина увеличивала величину тока If на 20%, а ацетилхолин подавлял его почти на 40% по сравнению с контролем. У спонтанно сокращающихся клеток синусно-предсердного узла сердца мыши наибольшая плотность тока 18±9 pA/pF зарегистрирована при фиксированном напряжении около -120 мВ. Реверсивный потенциал зарегистрирован в диапазоне от -30 до -20 мВ. Вольтамперная характеристика тока If изменялась линейно и не проявляла свойств задержанного выпрямления. Снижение внеклеточной концентрации Na+ более чем в два раза уменьшало величину тока, а повышение наружной концентрации К+, соответственно, увеличивало ток по сравнению с контролем. Экспозиция Cs+ в концентрации 0.5 и 2 мМ снижала частоту внеклеточных потенциалов действия на 15% и 35%, соответственно, а селективный блокатор тока If затебрадин в концентрации 1 мкМ подавлял частоту генерации внеклеточных ПД на 13% [Mangoni, Nargeot, 2001; Choate et al., 2003; Liu et al., 2007; Liu et al., 2008].

Благодаря успехам молекулярной биологии, с помощью направленного мутагенеза изоформ семейства HCN можно изменять порог активации, кинетические характеристики тока If в диапазоне медленной ДД. Функциональные свойства каналов If зависят и от того, в какую клетку экспрессированы гены и какие сигнальные каскады присутствуют в данной клетке [Загидуллин и др., 2008]. Поэтому ряд исследователей [Miake et al., 2002; Rosen et al., 2004] полагают, что сконструированный на основе экспрессии субъединиц каналов HCN биологический водитель

ритма если не полностью заменит электронный кардиостимулятор, то по крайней мере этот тандем будет эффективно дополнять друг друга. Например, биологический пейсмекер является более чувствительным к изменяющимся условиям внешней и внутренней среды организма, чем электронный. Повышается надежность работы имплантированного стимулятора, если на пути проведения инициирующего импульса появился ишемизированный участок ткани.

Список литературы диссертационного исследования кандидат наук Гонотков, Михаил Анатольевич, 2015 год

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Головко В. А. Влияние ионов и температуры на генерацию ритма сердца позвоночных / Головко В. А. Л.: Наука, 1989. 152 с.

2. Головко В. А. Механизмы действия внеклеточного калия на генерацию пейсмекерных потенциалов действия клеток синусно-предсердного клапана кролика // Рос. физиол. ж. им. И.М. Сеченова. 2012. Т. 98 (2). С. 258-268.

3. Гонотков М. А., Головко В. А. Аминопиридин удлиняет фазу плато потенциалов действия клеток синусно-предсердного узла мыши // Бюл. эксперим. биологии и медицины. 2013. Т. 156 (7). С. 9-12.

4. Гонотков М. А., Головко В. А. Отрицательный хронотропный эффект ионов цезия на генерацию трансмембранных потенциалов клеток синусно-предсердного узла у мыши // Бюл. эксперим. биологии и медицины. 2011. Т. 152 (8). С. 128-131.

5. Гоффман Б., Крейнфилд П. Электрофизиология сердца. М., 1962. 390 с.

6. Загидуллин Н. ИГ, Загидуллин Ш. 3. Возможности конструкции биологических водителей ритма сердца при поражении синусно-предсердного узла // Медицинский вестник Башкортостана. 2008. Т. 3 (1). С. 51-56.

7. Кодиров С. А., Журавлев В.Л., Сафонова Т.А., Курилова Л. С., Крутец-кая 3. И. Суперсемейство потенциалзависимых К+-каналов: структура, функции и патология // Цитология. 2010. Т. 52 (9). С. 697-714.

8. Кодиров С. А., Журавлев В.Л., Сафонова Т.А., Мельников К.Н., Вислобоков А.И. Ионные каналы в кардиомиоцитах млекопитающих // Обзоры по клин, фармакол. и лек. терапии. 2004. Т. 3 (4). С. 27-41.

9. Кожечкин С. Н. Приборы и методы для микроэлектродного исследования клеток / Кожечкин С. Н. Пущино: Научный центр биологических исследований АН СССР, 1975. 213 с.

10. Костюк П. Г. Микроэлектродная техника / Костюк П. Г. Киев: Наукова думка, 1960. 126 с.

11. Мещерский Р. М. Методика микроэлектродного исследования / Мещерский Р. М. М: Медгиз, 1960. 192 с.

12. Сутягин П. В., Калинина Е. Е., Пылаев А. С. Морфофункциональная организация синусно-предсердного узла крысы // Бюл. эксперим. биологии и медицины. 2005. Т. 139 (2). С. 227-230.

13. Abramochkin D. V. Modulation of sinoatrial node pacemaker activity by carbon monoxide and hydrogen sulfide //Dokl. Biol. Sci. 2013. V. 453. P. 338 -341.

14. Accili E. A., Proenza C., Baruscotti M., DiFrancesco D. From funny current to HCN channels: 20 years of excitation //News Physiol. Sci. 2002. V. 17. P. 32-37.

15. Adán V., Crown L. A. Diagnosis and treatment of sick sinus syndrome // Am. Fam. Physician. 2003. V. 67 (8). P. 1725-1732.

16. Alings A. M., Bouman L. N. Electrophysiology of the ageing rabbit and cat sinoatrial node a comparative study // Eur. Heart. J. 1993. V. 14. P. 1278-1288.

17. Arechiga-Figueroa I., Rodriguez-Martinez M., Albarado A., Torres-Jacome J., Sanchez-Chapula J. Multiple effects of 4-aminopyridine on feline and rabbit sinoatrial node myocytes and multicellular preparations // Pflugers. Arch. Eur. J. Physiol. 2010. V. 459. P. 345-355.

18. Bleeker W. K., Mackaay A. J., Masson-Pevet M., Bouman L. N., Becker A. E. Functional and morphological organization of the rabbit sinus node // Circ. Res. 1980. V. 46. P. 11-22.

19. Bois P., Bescond J., Renaudon В., Lenfant J. Mode of action of bradycardic agent, S 16257, on ionic currents of rabbit sinoatrial node cells // Br. J. Pharmacol. 1996. V. 118. P. 1051-1057.

20. Bois P., Lenfant J. Isolated cells of the frog sinus venosus: properties of the inward current activated during hyperpolarization // Pflugers. Arch. 1990 V. 416 (3). P. 339-346.

21. Boyett M. R. Effect of rate-dependent changes in the transient outward current on the action potential in sheep purkinje fibres // J. Physiol. 1981. V. 319. P. 2341.

22. Boyett M. R., Dobrzynski H., Lancaster M. K., Jones S. A., Honjo H., Kodama I. Sophisticated architecture is required for the sinoatrial node to perform its normal pacemaker function // J. Cardiovasc. Electrophysiol. 2003. V. 14. P. 104-106.

23. Boyett M. R., Honjo H., Kodama I. Transient outward K current, ito, in the sinoatrial node // Cardiovasc. Res. 2001. V. 52. P. 519-520.

24. Boyett M. R., Honjo H., Kodama I. The sinoatrial node, a heterogeneous pacemaker structure // Cardiovasc. Res. 2000. V. 47. P. 658-687.

25. Boyett M. R., Honjo H., Yamamoto M., Nikmaram M. R., Niwa R., Kodama I. Regional differences in effects of 4-aminopyridine within the sinoatrial node // Am. J. Physiol. Heart Circ. Physiol. 1998. V. 275 P. 1158-1168.

26. Brown H. F, Difrancesco D. Voltage-clamp investigations of membrane currents underlying pace-maker activity in rabbit sino-atrial node. // J. Physiol. 1980 V. 308. P. 331-351.

27. Brown H. F., Noble D., Noble S. J., Taupignon A. I. Relationship between the transient inward current and slow inward currents in the sino-atrial node of rabbit // J. Physiol. 1986. V. 370. P. 299-315.

28. Bucchi A., Baruscotti M., DiFrancesco D. Current-dependent block of rabbit sino-atrial node If channels by ivabradine // J. Gen. Physiol. 2002. V. 120. P. 1 -13.

29. Cordeiro J. M., Spitzer K. W., Giles W. R. Repolarizing K+ currents in rabbit heart Purkinje cells // J. Physiol. 1998. V. 508 (3). P. 811-823.

30. Clark R. B, Mangoni M. E, Lueger A., Couette B., Nargeot J., Giles W. R. A rapidly activating delayed rectifier K+ current regulates pacemaker activity in adult mouse sinoatrial node cells // Am. J. Physiol. Heart. Circ. Physiol. 2004. V. 286. P. 1757-1766.

31. Cha C. Y., Himeno Y., Shimayoshi T., Amano A., Noma A. A novel method to quantify contribution of channels and transporters to membrane potential dynamics // Biophys. J. V. 97. 2009. P. 3086-3094.

32. Cho H. S, Takano M., Noma A. The electrophysiological properties of spontaneously beating pacemaker cells isolated from mouse sinoatrial node // J. Physiol. 2003. V. 550. P. 169-180.

33. Choate J. K., Feldman R. Neuronal control of heart rate in isolated mouse atria // Am. J. Physiol. Heart Circ. Physiol. 2003. V. 285. P. 1340-1346.

34. Choate J. K., Nandhabalan M., Paterson D. J. Raised extracellular potassium attenuates the sympathetic modulation of sino-atrial node pacemaking in the isolated guinea-pig atria // Exp. Physiol. 2001. V. 86. P. 19-25.

35. Choi H. S., Wang D. Y., Noble D., Lee C. O. Effect of isoprenaline, carbachol, Cs+ on Na+ activity and pacemaker potential in rabbit SA node cells // Am. J. Physiol. Heart. Circ. Physiol. 1999. V. 276. P. 205-214.

36. Choy A. M., Lang C. C., Chomsky D. M., Rayos G. H., Wilson J. R., Roden D. M. Normalization of acquired QT prolongation in humans by intravenous potassium // Circulation. 1997. V. 96. P. 2149-2154.

37. Denyer J. C., Brown H. F. Pacemaking in rabbit isolated sino-atrial node cells during Cs+ block of the hyperpolarization-activated current if // J. Physiol. 1990. V. 429. P. 401-409.

38. Demolombe S., Lande G., Charpentier F., Roon M. A., Hoff M. J. B., Toumaniantz G., Baro I., Guihard G., Berre N. L., Corbier A., Bakker J., Opthof T., Wilde A., Moorman A. F. M., Escande D. Transgenic mice overexpressing human

KvLQTl dominant-negative isoform Part I: Phenotypic characterization // Cardiovasc. Res. 2001. V. 50. P. 314-327.

39. DiFrancesco D. The contribution of the "pacemaker" current (if) to generation of spontaneous activity in rabbit sino-atrial node myocytes // J. Physiol. 1991. V. 434. P. 23-40.

40. DiFrancesco D. The pacemaker current If plays an important role in regulating SA pacemaker activity // // Cardiovasc. Res. 1995. Vol. 30. P.: 307-308.

41. DiFrancesco D. The role of the funny current in pacemaker activity // Circ. Res. 2010. V. 106. P. 434-446.

42. DiFrancesco D., Ferroni A., Mazzanti M., Tromba C. Properties of the hyperpolarizing-activated current (if) in cells isolated from the rabbit sino-atrial node // J. Physiol. 1986. V. 377. P. 61-88.

43. Dobrzynski H., Boyett M. R., Anderson R. H. New insights into pacemaker activity: promoting understanding of sick sinus syndrome // Circulation. 2007. V. 115 (14). P. 1921-1932.

44. Du Y. M., Nathan R. D. Simulated ischemia enhances L-type calcium current in pacemaker cells isolated from the rabbit sinoatrial node // Am. J Physiol. Heart. Circ. Physiol. 2007. V. 293 (5). P. 2986-2994.

45. Gelband H., Bassett A. L. Depressed transmembrane potentials during experimentally induced ventricular failure in cats // Circ. Res. 1973. V. 32(5). P. 625 -634.

46. Golovko V., Gonotkov M. The contribution of currents involving potassium ions in the formation of action potential in true pacemaker cells of mouse sino-auricular node // Cardiovasc. Res. 2014. V. 103. P. 102-103.

47. Golovko V. A, Gonotkov M. A. The effects E 4031 and 4 chromanol on action potentials true pacemaker cells of mouse SA node // J. Mol. Cell. Cardiol. 2013. Vol. 65. P. 132.

48. Golovko V. A, RepinaE. N. Single "early" action potential cause by Ni2+ ions in true pacemaker cells of the sinoatrial ring of the dace heart // Ross. Fiziol. Zh. Im. I. M. Sechenova. 2003. V. 89(1). P. 29-36.

49. Herrmann S., FabritzL., Layh B., Kirchhof P., Ludwig A. Insights into sick sinus syndrome from an inducible mouse model // Cardiovasc. Res. 2011. V. 90. P. 3848.

50. Himeno Y., Sarai N., Matsuoka S., Noma A. Ionic mechanisms underlying the positive chronotropy induced by beta 1-adrenergic stimulation in guinea pig sinoatrial node cells: a simulation study // J. Physiol. Sci. 2008. V. 58 (1). P. 53-65.

51. Hodgkin A. L., Huxley A.F. A quantitative description of membrane current and its application to conduction and excitation in nerve // J. Physiol. 1952. V. 117. P. 500-544.

52. Honjo H., Lei M., Boyett M. R., Kodama I. Heterogeneity of 4-aminopyridine-sensitive current in rabbit sinoatrial node cells // Am. J. Physiol. Heart Circ. Physiol. 1999. V. 276. P. 1295-1304.

53. Honjo H., Lei M., Boyett M. R., Kodama I., Toyama J. Correlation between electrical activity and the size of rabbit sino-atrial node cells // J. Physiol. 1996. V. 496. P. 795-808.

54. Irisawa H., Brown H. F., Giles W. Cardiac pacemaking in the sinoatrial node // Physiol. Rev. 1993. V. 73. P. 197-227.

55. Ito H., Ono K. A rapidly activating delayed rectifier K+ channel in rabbit sinoatrial node cells // Am. J. Physiol. Heart Circ. Physiol. 1995. V. 269. P. 443-452.

56. Ju Y. K, Saint D. A, Hirst G. D, Gage P. W. Sodium currents in toad cardiac pacemaker cells // J. Membr. Biol. 1995 V. 145 (2). P. 119-28.

57. Kaese S., Verheule S. Cardiac electrophysiology in mice: a matter of size // Front Physiol. 2012. V. 3. P. 1-19.

58. Kharche S., Yu J., Lei M., Zhang H. A mathematical model of action potentials of mouse sinoatrial node cells with molecular bases // Am. J. Physiol. Heart Circ. Physiol. 2011. V. 301. P. 945-963.

59. Kenyon J. L., Gibbons W.R. 4-aminopyridine and the early outward current of sheep cardiac purkinje fibers // J. Gen. Physiol. 1979. V. 73. P. 139-157.

60. Kodama I., Boyett M. R. Regional differences in the electrical activity of the rabbit sinus node // Pflugers Arch. 1985. V. 404. P. 214-226.

61. Kodama I., Boyett M. R., Nikmaram M. R., Yamamoto M., Honjo H., Niwa R. Regional differences in effects of E-4031 within the sinoatrial node // Am. J. Physiol. Heart Circ. Physiol. 1999. V. 276. P. 793-802.

62. Kodama I., Nikmaram M. R, Boyett M. R, Suzuki R., Honjo H., Owen J. M. Regional differences in the role of the Ca2+ and Na+ currents in pacemaker activity in the sinoatrial node // Am. J. Physiol. Heart. Circ. Physiol. 1997. V. 272. P. 2793-2806.

63. Kreitner D. Electrophysiological study of the two main pacemaker mechanisms in the rabbit sinus node // Cardiovasc. Res. 1985. V. 19. P. 304-318.

64. Lakatta E. G, DiFrancesco D. What keeps us ticking: a funny current, a calcium clock, or both? // J. Mol. Cell. Cardiol. 2009. V. 47. P. 157-170

65. Lees-Miller J. P., Guo J., Somers J. R., Roach D. E., Sheldon R. S., Rancourt D. E., Duff H. J. Selective knockout of mouse ERG1 B potassium channel eliminates IKr in adult ventricular myocytes and elicits episodes of abrupt sinus bradycardia // Mol. Cell. Biol. 2003. V. 23 (6). P. 1856-1862.

66. Lei M., Cooper P. J., Camelliti P., Kohl P. Role of the 293b-sensitive, slowly activating delayed rectifier potassium current, i(Ks), in pacemaker activity of rabbit isolated sino-atrial node cells // Cardiovasc. Res. 2002. V. 53. P. 68-79.

67. Lei M., Jones S. A., Liu J., Lancaster M. K., Fung S. M., Dobrzynski H., Camelliti P., Maier S. K. G., Noble D., Boyett M. R. Requirement of neuronal and

cardiac-type sodium channels for murine sinoatrial node pacemaking. // J. Physiol. 2004. V. 559. P. 835-848.

68. Lei M., Honjo H., Kodama I., Boyett M. R. Characterisation of the transient outward K+ current in rabbit sinoatrial node cells // Cardiovasc. Res. 2000. V. 46. P. 433-441.

69. Lei M., Honjo H., Kodama I., Boyett M. R. Heterogeneous expression of the delayed-rectifier K+ currents i(K,r) and i(K,s) in rabbit sinoatrial node cells // J. Physiol. 2001. V. 535. P. 703-714.

70. Leitch S. P., Sears C. E., Brown H. F., Paterson D. J. Effects of high potassium and the bradycardic agents ZD-7288 and cesium on heart rate of rabbits and guinea pigs. J. Cardiovasc. Pharmacol. 1995. V. 25. P. 300-306.

71. Liu J., Dobrzynski H., Yanni J., Boyett M. R., Lei M. Organisation of the mouse sinoatrial node: structure and expression of HCN channels. Cardiovasc. Res. 2007. V. 73. P. 729-738.

72. Liu J., Noble P. J., Xiao G., Abdelrahman M., Dobrzynski H., Boyett M. R., Lei M., Noble D. Role of pacemaking current in cardiac nodes: Insights from a comparative study of sinoatrial node and atrioventricular node // Progr. Biophys. Mol. Biol. 2008. V. 96. P. 294-304.

73. London B., Pan X.H, Lewarchik C.M., Lee C.S. QT-interval prolongation and arrhythmias in heterozygous Mergl-targeted mice // Circulation. 1998. V. 98. P. 1-56.

74. Lu H. H. Shifts in pacemaker dominance within the sinoatrial region of cat and rabbit hearts resulting from increase of extracellular potassium // Circ. Res. 1970. V. 26. P. 339-346.

75. Ludwig A., Budde T., Stieber J., Moosmang S., Wahl C., Holthoff K., Langebartels A., Wotjak C., Munsch T., Zong X., Feil S., Feil R., Lancel M., Chien K. R., Konnerth A., Pape H. C, Biel M., Hofmann F. Absence epilepsy and sinus

dysrhythmia in mice lacking the pacemaker channel HCN2 // EMBO J. 2003. V. 22. P. 216-224.

76. Ludwig A., Zong X., Jeglitsch M., Hofmann F., Biel M. A family of hyperpolarization-activated mammalian cation channels // Nature. 1998. Vol. 393. P. 587-591.

77. Mangoni M. E., Nargeot J. Properties of the hyperpolarization-activated current If in isolated mouse sino-atrial cells // Cardiovasc. Res. 2001. V. 52. P. 51-64.

78. Mangoni M. E., Nargeot J. Genesis and Regulation of the Heart Automaticity // Physiol. Rev. 2008. V. 88. P. 919-982

79. Marionneau C., Couette B, Liu J., Li H, Mangoni M. E., Nargeot J., Lei M., Escande D., Demolombe S. Specific pattern of ionic channel gene expression associated with pacemaker activity in the mouse heart // J. Physiol. 2005. V. 562. P. 223-234.

80. Matsuura H., Ehara T., Ding W. G., Omatsu-Kanbe M., Isono T. Rapidly and slowly activating components of delayed rectifier K+ current in guinea-pig sino-atrial node pacemaker cells // J. Physiol. 2002. V. 540. P. 815-830.

81. Maylie J., Morad M., Weiss J. A study of pace-maker potential in rabbit sinoatrial node: measurement of potassium activity under voltage-clamp conditions // J. Physiol. 1981. V. 311. P. 161-178.

82. Mesirca P., Torrento A. G., Mangoni M. E. T-type channels in SA and AV pacemaker mechanism // Pflugers. Arch. 2014. Vol. 466. P. 791-799.

83. Miake J., Marban E., Nuss H. B. Gene therapy: biological pacemaker created by gene transfer//Nature. 2002. V. 419. P. 132-133.

84. Nerbonne J. M., Kass R. S. Molecular physiology of cardiac repolarization. Physiol. Rev. 2005. V. 85. P.: 1205-1253.

85. Nerbonne J. M., Nichols C. G., Schwarz T. L., Escande D. Genetic Manipulation of Cardiac K+ Channel Function in Mice // Circ. Res. 2001. V. 89. P. 944-956.

86. Nikmaram M. R, Boyett M. R, Kodama I., Suzuki R., Honjo H. Variation in effects of Cs+, UL-FS-49, ZD-7288 within sinoatrial node // Am. J. Physiol. Heart Circ. Physiol. 1997. V. 272. P. 2782-2792.

87. Nikmaram M. R., Liu J., Abdelrahman M., Dobrzynski H., Boyett M. R., Lei M. Characterization of the effects of Ryanodine, TTX, E-4031 and 4-AP on the sinoatrial and atrioventricular nodes // Progr. Biophys. Mol. Biol. 2008. V. 96. P. 452464.

88. Noble D., Tsien R. W. Outward membrane currents activated in the plateau range of potentials in cardiac Purkinje fibres. 1969. J. Physiol. V. 200. P. 205 -231.

89. Noma A., Morad M., Irisawa H. Does the "pacemaker current" generate the diastolic depolarization in the rabbit SA node cells // Pfliigers. Arch. 1983. V. 397. P. 190-194.

90. Noma A., Irisawa H. Electrogenic sodium pump in rabbit sinoatrial node cells // Pfliigers. Arch. 1974. V. 358. P. 177-182.

91. Ono K., Ito H. Role of rapidly activating delayed rectifier K+ current in sinoatrial node pacemaker activity // Am. J. Physiol. Heart Circ. Physiol. 1995. V. 269. P. 453-462.

92. Ono K., Shibata S., Iijima T. Properties of the delayed rectifier potassium current in porcine sino-atrial node cells // J. Physiol. 2000. V. 524. P. 51-62.

93. Ono K., Shibata S., Iijima T. Pacemaker Mechanism of Porcine Sino-atrial Node Cells // J. Smooth Muscle Res. 2003. V. 39 (5). P. 195-204.

94. Opthof T. The mammalian sinoatrial node // Cardiovasc. Drugs. Ther. 1988. V. l.P. 573-597

95. Opthof T., Coronel R., Rademaker M. E., Vermeulen J. T., Wilms-Schopman J. G., Janse M. J. Changes in sinus node function in a rabbit model of heart failure with ventricular arrhythmias and sudden death // Circulation. 2000. V. 101 P. 2975-2980.

96. Osadchii O. E. Mechanisms of hypokalemia-induced ventricular arrhythmogenicity // Fundam. Clin. Pharmacol. 2010. Vol. 24. P. 547-559.

97. Perry M., Sanguinetti M., Mitcheson J. Revealing the structural basis of action of hERG potassium channel activators and blockers // J. Physiol. 2010. V. 588 (17). P. 3157-3167.

98. Rosen M. R., Brinkc P. R., Cohena I. S., Robinsona R. B. Genes, stem cells and biological pacemakers // Cardiovasc. Res. 2004. V. 64 P. 12-23.

99. Sakai R., Hagiwara N., Matsuda N., Kassanuki H., Hosoda S. Sodium-potassium pump current in rabbit sino-atrial node cells // J. Physiol. 1996. V. 490. P 5162.

100. Salama G., London B. Mouse models of long QT syndrome // J. Physiol. 2007. V. 578. P. 43-53.

101. Sanguinetti M. C., Curran M. E., Spector P. S., Keating M. T. Spectrum of HERG K+-channel dysfunction in an inherited cardiac arrhythmia. Proc. Natl. Acad. Sci. USA. 1996 V. 93. P. 2208-2212.

102. Sanguinetti M. C., Jurkiewicz N. K. Two components of cardiac delayed rectifier K+ current: differential sensitivity to block by Class III antiarrhythmic agents. //J. Gen. Physiol. 1990. V. 96. P. 195-215.

103. Satoh H. Sino-atrial nodal cells of mammalian hearts: ionic currents and gene expression of pacemaker ionic channels // J. Smooth Muscle Res. 2003. V. 39 (5) P. 175-193.

104. Severi S., Cavalcanti S. Electrolyte and pH dependence of heart rate during hemodialysis: a computer model analysis // Artif. Organs. 2000. V. 24 (4). P. 245-260.

105. Severi S., Cavalcanti S., Mancini E., Santoro A. Effect of electrolyte and pH changes on the sinus node pacemaking in humans // J. Electrocardiol. 2002 V. 35 (2). 115-124.

106. Schulze-Bahr E., Neu A., Friederich P., Kaupp U. B., Breithardt G., Pongs O., Isbrandt D. Pacemaker channel dysfunction in a patient with sinus node disease // J. Clin. Invest. 2003. V. 111. P. 1537-1545.

107. Shi W., Wymore R., Yu H., Wymore R. T., Pan Z., Robinson R. B., Dixon J. E., McKinnon D., Cohen I. S. Distribution and prevalence of HCN mRNA expression in cardiac tissues // Circ. Res. 1999. V. 85. P. 1-6.

108. Shibasaki T. Conductance and kinetics of delayed rectifier potassium channels in nodal cells of the rabbit heart // J. Physiol. 1987. V. 387. P. 227-250.

109. Sohn H. G., M. Vassalle M. Cesium effects on dual pacemaker mechanisms in guinea pig sinoatrial node // J. Mol. and Cell. Cardiol. 1995. V. 27. P. 563-577.

110. Stieber J., Herrmann S., Feil S., Loster J., Feil R., Biel M., Hofmann F., Ludwig A. The hyperpolarization-activated channel HCN4 is required for the generation of pacemaker action potentials in the embryonic heart // Proc. Natl. Acad. Sci. USA. 2003. V. 100. P. 15235-15240.

111. Stieber J., Hofmann F., Ludwig A. Pacemaker channels and sinus node arrhythmia // Trends Cardiovasc. Med. 2004. V. 14. P. 23-28.

112. Stieber J., Wieland K., Stockl G., Ludwig A., Hofmann F. Bradycardic and proarrhythmic properties of sinus node inhibitors // Mol. Pharmacol. 2006. V.69 (4). P. 1328-1337.

113. Tamargo J., Caballero R., Gomez R., Valenzuela C., Delpon E. Pharmacology of cardiac potassium channels // Cardiovasc. Res. 2004. V. 62. P. 9-33.

114. Tellez J. O., Dobrzynski H., Greener, I. D., Graham G. M., Laing E., Honjo H., Hubbard S. J., Boyett M. R., Billeter R. Differential Expression of Ion Channel Transcripts in Atrial Muscle and Sinoatrial Node in Rabbit // Circ. Res. 2006. V. 99. P. 1384-1393.

115. Ten Eick R. E, Singer D. H. Electrophysiological properties of diseased human atrium. I. Low diastolic potential and altered cellular response to potassium // Circ. Res. 1979. V. 44 (4). P. 545-557.

116. Temple J., Frias P., Rottman J., Yang T., Wu Y., Verheijck E. E., Zhang W., Siprachanh C., Kanki H., Atkinson J. B., King P., Anderson M. E., Kupershmidt S., Roden D. M. Atrial Fibrillation in KCNEl-Null Mice // Circ. Res. 2005. Vol. 97. P. 6269.

117. Thollon C, Bedut S, Villeneuve N, Coge F. Usedependent inhibition of hHCN4 by ivabradine and relationship with reduction in pacemaker activity // Br. J. Pharmacol. 2007. V. 150. P. 37-46.

118. Uese K., Hagiwara N., Miyawaki T., Kasanukil H. Properties of the Transient Outward Current in Rabbit Sino-atrial Node Cells // J. Mol. Cell. Cardiol. 1999. V. 31. P. 1975-1984.

119. Vassalle M. The pacemaker current (1(f)) does not play an important role in regulating SA nodepacemaker activity // Cardiovasc. Res. 1995. V. 30. P. 309-310.

120. Verheijck E. E, van Ginneken A. C, Bourier J., Bouman L. N. Effects of delayed rectifier current blockade by E-4031 on impulse generation in single sinoatrial nodal myocytes of the rabbit // Circ. Res. 1995. V. 76. P. 607-615.

121. Verheijck E. E., van Kempen M. J., Veereschild M., Lurvink J., Jongsma H. J., Bouman L. N. Electrophysiological features of the mouse sinoatrial node in relation to connexin distribution // Cardiovasc. Res. 2001. V. 52. P. 40-50.

122. Verheijck E. E, Wilders R., Bouman L. N. Atrio-sinus interaction demonstrated by blockade of the rapid delayed rectifier current // Circulation. 2002. V. 105. P. 880-885.

123. Verkerk A., van Ginneken A. Considerations in studying the transient outward K+ current in cells exhibiting the hyperpolarization-activated current // Cardiovasc. Res. 2001. V.52. P. 517-518.

124. Verkerk А. О., Wilders R., van Borren M. M., Peters R. J. G., Broekhuis E., Lam K., Coronel R., de Bakker J. M., Tan H. L. Pacemaker current (If) in the human sinoatrial node // Eur. Heart. J. 2007. V. 28. P. 2472-2478.

125. Vinogradova Т. M., LakattaE. G. Regulation of basal and reserve cardiac pacemaker function by interactions of cAMP-mediated РКА-dependent Ca2+ cycling with surface membrane channels // J. Mol. Cell. Cardiol. 2009 V. 47 (4). P. 456-474.

126. Viswanathan S., Burch J. В. E., Fishman G. I., Moskowitz I. P., Benson D.W. Characterization of Sinoatrial Node in Four Conduction System Marker Mice // J. Mol. Cell. Cardiol. 2007. V. 42 (5) P. 946-953.

127. West T. Ultramicroelectrode recording from the cardiac pacemaker // J. Pharmacol. Exp. Therap. 1955. V. 115. P. 283-290.

128. Yang Т., Roden D. M. Extracellular potassium modulation of drug block of IKr // Circulation. 1996. V. 93. P. 407-411.

129. Yanni J., Tellez J.O., Sutyagin P.V., Boyett M.R., Dobrzynski H. Structural remodelling of the sinoatrial node in obese old rats // J. Mol. Cell. Cardiol. 2010. V. 48. P. 653-662.

130. Yaniv Y., Maltsev V. A., Ziman B. D., Spurgeon H. A., Lakatta E. G. // The "funny" current (1(f)) inhibition by ivabradine at membrane potentials encompassing spontaneous depolarization in pacemaker cells // Molecules. 2012. V. 17(7). P. 82418254.

131. Zhang H., Holden A.V., Boyett M.R. Gradient model versus mosaic model of the sinoatrial node // Circulation. 2001. V. 103. P. 584-588.

132. Zicha S., Fernandez-Velasco M., Lonardo G., Heureux N.,Nattel S. Sinus node dysfunction and hyperpolarizationactivated (HCN) channel subunit remodeling in canine heart failure model // Cardiovasc. Res. 2005. V. 66. P. 472-4 81.

133. http://www.cellml.org (База хранения математических моделей).