Elektrophysiologische Charakterisierung Connexin 40-defizienter Herzen -in vivo-Untersuchungen an Mäusen

Benachbarte Zellen in einem Zellverband kommunizieren nicht nur uber extrazellulare Botenstoffe, sondern auch uber eine uber Gap-Junction-Kanale vermittelte direkte Kopplung. Ein Gap-Junction-Kanal besteht aus jeweils zwei Halbkanalen, den Connexonen, welche ihrerseits aus sechs Proteinuntereinheiten, den Connexinen (Cx) bestehen. Im Herzen wurden bisher die Connexin-Proteine Cx37, Cx40, Cx43, Cx45, Cx46, Cx50 und Cx57 nachgewiesen. Die Zahlen-Bezeichnung entspricht der aus der Aminosauren-Sequenz errechneten, abgerundeten Molekulmasse in kilo Daltons. Identische Connexin-Isotypen innerhalb eines Connexons und innerhalb beider Connexone des Gap-Junction-Kanals bilden eine homotypische Koppelung und einen homomeren Gap-Junction-Kanal. Unterschiedliche Connexin-Isotopen fuhren zur heterotypischen Kopplung und zu heterotypischen Gap-Junction-Kanalen. Die verschiedenen Connexin-Isotypen verleihen den Gap-Junction-Kanalen spezifische Eigenschaften im Hinblick auf Permeabilitat und elektrische Leitfahigkeit. Neben einer typischen Membranlokalisation der Gap-Junction-Kanale in der Myokardzelle bestehen zusatzlich noch regionale Unterschiede der Connexine innerhalb einzelner Herzstrukturen. Cx40 wird nicht im Arbeitsmyokard des Ventrikels bei der Maus nachgewiesen. Im Vorhofmyokard und im Erregungsleitungssystem ist das Cx40 vorherrschend. Entsprechend der Lokalisation und der Leitungseigenschaften der einzelnen Gap-Junction-Kanale eignet sich die Cx40-defiziente Maus zur Analyse von Vorhofrhythmusstorungen. Cx40-Defizienz verursacht charakteristische Oberflachen-EKG-Veranderungen im Sinne eines atrioventrikularen Blocks 1. Grades sowie einer Verbreiterung des QRS-Komplexes. In Ubereinstimmung mit diesen Befunden werden bei der Cx40-defizienten Maus sinuatriale, intraatriale und atrioventrikulare Leitungsverzogerungen und eine gesteigerte atriale Vulnerabilitat beobachtet.¶ Die Cx40-defiziente Maus ist ein gutes Beispiel fur die Bedeutung transgener Mausmodelle in der Rhythmologie. Die klinische Relevanz zukunftiger transgener Mausmodelle kann nur durch die Zusammenarbeit von Genetikern, Grundlagenforschern und Kliniker erarbeitet werden.