Ventricular repolarization during cardiovascular autonomic function testing

The autonomic nervous system is an important modulator of ventricular repolarization and arrhythmia vulnerability. This study explored the effects of cardiovascular autonomic function tests on repolarization and its heterogeneity, with a special reference to congenital arrhythmogenic disorders typically associated with stress-induced fatal ventricular arrhythmias. The first part explored the effects of standardized autonomic tests on QT intervals in a 12-lead electrocardiogram and in multichannel magnetocardiography in 10 healthy adults. The second part studied the effects of deep breathing, Valsalva manouvre, mental stress, sustained handgrip and mild exercise on QT intervals in asymptomatic patients with LQT1 subtype of the hereditary long QT syndrome (n=9) and in patients with arrhythmogenic right ventricular dysplasia (ARVD, n=9). Even strong sympathetic activation had no effects on spatial QT interval dispersion in healthy subjects, but deep respiratory efforts and Valsalva influenced it in ways that were opposite in electrocardiographic and magnetocardiographic recordings. LQT1 patients showed blunted QT interval and sinus nodal responses to sympathetic challenge, as well as an exaggerated QT prolongation during the recovery phases. LQT1 patients showed a QT interval recovery overshoot in 2.4 ± 1.7 tests compared with 0.8 ± 0.7 in healthy controls (P = 0.02). Valsalva strain prolonged the T wave peak to T wave end interval only in the LQT1 patients, considered to reflect the arrhythmogenic substrate in this syndrome. ARVD patients showed signs of abnormal repolarization in the right ventricle, modulated by abrupt sympathetic activation. An electrocardiographic marker reflecting interventricular dispersion of repolarization was introduced. It showed that LQT1 patients exhibit a repolarization gradient from the left ventricle towards the right ventricle, significantly larger than in controls. In contrast, ARVD patients showed a repolarization gradient from the right ventricle towards the left. Valsalva strain amplified the repolarization gradient in LQT1 patients whereas it transiently reversed it in patients with ARVD. In conclusion, intrathoracic volume and pressure changes influence regional electrocardiographic and magnetocardiographic QT interval measurements differently. Especially recovery phases of standard cardiovascular autonomic functions tests and Valsalva manoeuvre reveal the abnormal repolarization in asymptomatic LQT1 patients. Both LQT1 and ARVD patients have abnormal interventricular repolarization gradients, modulated by abrupt sympathetic activation. Autonomic testing and in particular the Valsalva manoeuvre are potentially useful in unmasking abnormal repolarization in these syndromes.

Electrocardiographic parameters of ventricular repolarization : modifiers and the prognostic value

Electric activity of the heart consists of repeated cardiomyocyte depolarizations and repolarizations. Abnormalities in repolarization predispose to ventricular arrhythmias. In body surface electrocardiogram, ventricular repolarization generates the T wave. Several electrocardiographic measures have been developed both for clinical and research purposes to detect repolarization abnormalities. The study aim was to investigate modifiers of ventricular repolarization with the focus on the relationship of the left ventricular mass, antihypertensive drugs, and common gene variants, to electrocardiographic repolarization parameters. The prognostic value of repolarization parameters was also assessed. The study subjects originated from a population of more than 200 middle-aged hypertensive men attending the GENRES hypertension study, and from an epidemiological survey, the Health 2000 Study, including more than 6000 participants. Ventricular repolarization was analysed from digital standard 12-lead resting electrocardiograms with two QT-interval based repolarization parameters (QT interval, T-wave peak to T-wave end interval) and with a set of four T-wave morphology parameters. The results showed that in hypertensive men, a linear change in repolarization parameters is present even in the normal range of left ventricular mass, and that even mild left ventricular hypertrophy is associated with potentially adverse electrocardiographic repolarization changes. In addition, treatments with losartan, bisoprolol, amlodipine, and hydrochlorothiazide have divergent short-term effects on repolarization parameters in hypertensive men. Analyses of the general population sample showed that single nucleotide polymorphisms in KCNH2, KCNE1, and NOS1AP genes are associated with changes in QT-interval based repolarization parameters but not consistently with T-wave morphology parameters. T-wave morphology parameters, but not QT interval or T-wave peak to T-wave end interval, provided independent prognostic information on mortality. The prognostic value was specifically related to cardiovascular mortality. The results indicate that, in hypertension, altered ventricular repolarization is already present in mild left ventricular mass increase, and that commonly used antihypertensive drugs may relatively rapidly and treatment-specifically modify electrocardiographic repolarization parameters. Common variants in cardiac ion channel genes and NOS1AP gene may also modify repolarization-related arrhythmia vulnerability. In the general population, T-wave morphology parameters may be useful in the risk assessment of cardiovascular mortality.

Modification of ventricular repolarization in silent long QT syndrome mutation carriers

Congenital long QT syndrome (LQTS) is a familial disorder characterized by ventricular repolarization that makes carriers vulnerable to malignant ventricular tachycardia and sudden cardiac death. The three main subtypes (LQT1, LQT2 and LQT3) constitute 95% of cases. The disorder is characterized by a prolonged QT interval in electrocardiograms (ECG), but a considerable portion are silent carriers presenting normal (QTc < 440 ms) or borderline (QTc < 470 ms) QT interval. Genetic testing is available only for 60-70% of patients. A number of pharmaceutical compounds also affect ventricular repolarization, causing a clinically similar disorder called acquired long QT syndrome. LQTS carriers - who already have impaired ventricular repolarization - are especially vulnerable. In this thesis, asymptomatic genotyped LQTS mutation carriers with non-diagnostic resting ECG were studied. The body surface potential mapping (BSPM) system was utilized for ECG recording, and signals were analyzed with an automated analysis program. QT interval length, and the end part of the T wave, the Tpe interval, was studied during exercise stress testing and an epinephrine bolus test. In the latter, T wave morphology was also analyzed. The effect of cetirizine was studied in LQTS carriers and also with supra- therapeutic dose in healthy volunteers. At rest, LQTS mutation carriers had a slightly longer heart rate adjusted QTc interval than healthy subjects (427 ± 31 ms and 379 ± 26 ms; p<0.001), but significant overlapping existed. LQT2 mutation carriers had a conspicuously long Tpe-interval (113 ± 24 ms; compared to 79 ± 11 ms in LQT1, 81 ± 17 ms in LQT3 and 78 ± 10 ms in controls; p<0.001). In exercise stress tests, LQT1 mutation carriers exhibit a long QT interval at high heart rates and during recovery, whereas LQT2 mutation carriers have a long Tpe interval at the beginning of exercise and at the end of recovery at low heart rates. LQT3 mutation carriers exhibit prominent shortening of both QT and Tpe intervals during exercise. A small epinephrine bolus revealed disturbed repolarization, especially in LQT2 mutation carriers, who developed prolonged Tpe intervals. A higher epinephrine bolus caused abnormal T waves with a different T wave profile in LQTS mutation carriers compared to healthy controls. These effects were seen in LQT3 as well, a group that may easily escape other provocative tests. In the cetirizine test, the QT and Tpe intervals were not prolonged in LQTS mutation carriers or in healthy controls. Subtype-specific findings in exercise test and epinephrine bolus test help to diagnose silent LQTS mutation carriers and to guide subtype-specific treatments. The Tpe interval, which signifies the repolarization process, seems to be a sensitive marker of disturbed repolarization along with the QT interval, which signifies the end of repolarization. This method may be used in studying compounds that are suspected to affect repolarization. Cetirizine did not adversely alter ventricular repolarization and would not be pro-arrhythmic in common LQT1 and LQT2 subtypes when used at its recommended doses.

Global and Regional Ventricular Repolarization Study by Body Surface Potential Mapping in Patients with Left Bundle-Branch Block and Heart Failure Undergoing Cardiac Resynchronization Therapy

Background: The controversial effects promoted by cardiac resynchronization therapy (CRT) on the ventricular repolarization (VR) have motivated VR evaluation by body surface potential mapping (BSPM) in CRT patients. Methods: Fifty-two CRT patients, mean age 58.8 +/- 12.3 years, 31 male, LVEF 27.5 +/- 9.2, NYHA III-IV heart failure with QRS181.5 +/- 14.2 ms, underwent 87-lead BSPM in sinus rhythm (BASELINE) and biventricular pacing (BIV). Measurements of mean and corrected QT intervals and dispersion, mean and corrected T peak end intervals and their dispersion, and JT intervals characterized global and regional (RV, Intermediate, and LV regions) ventricular repolarization response. Results: Global QTm (P < 0.001) and QTcm (P < 0.05) were decreased in BIV; QTm was similar across regions in both modes (P = ns); QTcm values were lower in RV/LV than in Intermediate region in BASELINE and BIV (P < 0.001); only RV/Septum showed a significant difference (P < 0.01) in the BIV mode. QTD values both of BASELINE (P < 0.01) and BIV (P < 0.001) were greater in the Intermediate than in the LV region. CRT effect significantly reduced global/regional QTm and QTcm values. QTD was globally decreased in RV/LV (Intermediate: P = ns). BIV mode significantly reduced global T peak end mean and corrected intervals and their dispersion. JT values were not significant. Conclusions: Ventricular repolarization parameters QTm, QTcm, and QTD global/regional values, as assessed by BSPM, were reduced in patients under CRT with severe HF and LBBB. Greater recovery impairment in the Intermediate region was detected by the smaller variation of its dispersion.

Activation of Sonic hedgehog signaling in ventricular cardiomyocytes exerts cardioprotection against ischemia reperfusion injuries

International audience

Remodelage électrique cardiaque dans des modèles murins de cardiomyopathies

Les cardiomyopathies sont une atteinte du myocarde qui se présente sous différentes formes telles que l’hypertrophie ou la dilatation des chambres cardiaques. Ces maladies du muscle cardiaque peuvent affecter la contraction cardiaque et dégénèrer en insuffisance cardiaque. Aussi, l’hypertrophie et l’insuffisance cardiaques sont associées à une augmentation de la morbidité et de la mortalité cardiovasculaires principalement due au remodelage électrique et à la survenue d’arythmies. De plus, le retard de repolarisation, associé à une diminution des courants K+, est un des troubles cardiaques les plus couramment observés lors de ces pathologies cardiaques. L’angiotensine II (Ang II) et la norépinéphrine, principaux effecteurs du système rénine-angiotensine et du système nerveux sympathique, peuvent tous deux agir directement sur le cœur en liant les récepteurs de type 1 de l’Ang II (AT1) et les récepteurs adrénergiques. L’Ang II et la norépinéphrine sont associées au développement des cardiomyopathies, au remodelage cardiaque et à une prolongation de la durée du potentiel d'action cardiaque. Deux modèles de souris trangéniques surexprimant spécifiquement au niveau cardiaque les récepteurs AT1 (la souris AT1R) ou les récepteurs α1B-adrénergiques (la souris α1B-AR) ont été créés afin d’étudier les effets de ces stimuli sur le cœur. Ces deux modèles de souris développent du remodelage cardiaque, soit de l’hypertrophie chez les souris AT1R (cardiomyopathie hypertrophique) ou une dilatation des chambres cardiaques chez les souris α1B-AR (cardiomyopathie dilatée). Au stade avancé de la maladie, les deux modèles de souris transgéniques sont insuffisants cardiaques. Des données préliminaires ont aussi montré que les souris AT1R et les souris α1B-AR ont une incidence accrue d’arythmies ainsi qu’une prolongation de la durée du potentiel d’action. De plus, ces deux modèles de souris meurent subitement et prématurément, ce qui laissait croire qu’en conditions pathologiques, l’activation des récepteurs AT1 ou des récepteurs α1B-adrénergiques pouvait affecter la repolarisation et causer l’apparition d’arythmies graves. Ainsi, l’objectif de ce projet était de caractériser la repolarisation ventriculaire des souris AT1R et α1B-AR afin de déterminer si la suractivation chronique des récepteurs de l’Ang II ou des récepteurs 1B-adrénergiques pouvait affecter directement les paramètres électrophysiologiques et induire des arythmies. Les résultats obtenus ont révélé que les souris AT1R et les souris α1B-AR présentent un retard de repolarisation (prolongation de l’intervalle QTc (dans l’électrocardiogramme) et de la durée du potentiel d’action) causé par une diminution des courants K+ (responsables de la repolarisation). Aussi, l’incidence d’arythmies est plus importante dans les deux groupes de souris transgéniques comparativement à leur contrôle respectif. Finalement, nous avons vu que les troubles de repolarisation se produisent également dans les groupes de souris transgéniques plus jeunes, avant l’apparition de l’hypertrophie ou du remodelage cardiaque. Ces résultats suggèrent qu’en conditions pathologiques, l’activation chronique des récepteurs de l’Ang II ou des récepteurs α1B-adrénergiques peut favoriser le développement d’arythmies en retardant la repolarisation et cela, indépendamment de changements hémodynamiques ou du remodelage cardiaque. Les résultats de ces études pourront servir à comprendre les mécanismes responsables du développement d’arythmies cardiaques lors du remodelage et de l’insuffisance cardiaques et pourraient aider à optimiser le choix des traitements chez ces patients atteints ou à risque de développer de l’hypertrophie ou du remodelage cardiaque.

Influence de la testostérone sur les paramètres électrocardiographiques des hommes et des femmes

Les hommes et les femmes diffèrent devant la survenue de plusieurs types d’arythmies cardiaques. Ainsi, la prévalence des fibrillations auriculaires, ou celle du syndrome de Brugada est plus élevée chez les hommes, tandis que les femmes sont plus susceptibles de développer des torsades de pointe. La survenue de ces arythmies pourrait être affectée par l’existence de disparités entre les sexes au niveau de l’activité électrique cardiaque normale. Des différences ont d’ailleurs été décrites dans les paramètres électrocardiographiques des hommes et des femmes, et notamment au niveau des paramètres traduisant la phase de repolarisation ventriculaire. Par ailleurs, plusieurs études cliniques et expérimentales ont permis d’avancer que les androgènes pourraient contribuer à expliquer les différences homme-femme observées dans la repolarisation ventriculaire. Leur influence sur les autres paramètres électrocardiographiques a toutefois reçu peu d’attention jusqu’à aujourd’hui. Dans ce contexte, l’objectif de ce travail était de mieux comprendre l’implication de la testostérone dans les différences sexuelles observées au niveau de l’électrocardiogramme. En travaillant à partir d’une cohorte de volontaires sains, nous avons tout d’abord confirmé l’existence de différences électrocardiographiques rapportées précédemment dans la littérature. Nous avons de plus noté un segment PR plus long chez les hommes, bien que l’onde P et l’intervalle PR n’étaient pas significativement différents entre les sexes. Par la suite, nous avons évalué l’association de la testostérone avec les différents paramètres de l’électrocardiogramme humain. La testostérone était le plus fortement associée au complexe QRS, au segment ST et à l’intervalle QTc. Nous avons donc examiné la contribution de la testostérone dans les mécanismes responsables des différences sexuelles pour ces trois paramètres. D’après les résultats obtenus, la testostérone ne semblait toutefois pas expliquer ces différences homme-femme. En conclusion, les résultats de cette étude suggèrent que la testostérone n’est pas responsable des différences observées au niveau du complexe QRS, du segment ST et de l’intervalle QTc des hommes et des femmes de notre cohorte. D’autres médiateurs, seuls ou en association avec la testostérone, pourraient jouer un rôle dans l’établissement de ces différences électrocardiographiques associées au sexe.

Étude des œstrogènes sur la repolarisation cardiaque et de la grossesse sur l’électrocardiographie chez la souris

Le tamoxifène, un modulateur sélectif des récepteurs oestrogéniques, est un médicament largement utilisé depuis plus de vingt ans pour le traitement et la prévention du cancer du sein. Plusieurs études ont rapporté que l’administration aiguë du tamoxifène pouvait réduire certains courants K+ cardiaques. Cette observation suggère que les femmes traitées de façon chronique avec le tamoxifène risquent d’avoir une prolongation de leur intervalle QT, favorisant ainsi le développement de torsades de pointes. Puisque in vivo, le tamoxifène est largement métabolisé et son effet est attribué à celui du 4hydroxy-tamoxifène (4OH-tamoxifène), nous avons d'abord vérifié si les effets du tamoxifène sur la repolarisation pouvaient être dus au 4OH-tamoxifène. À l'aide de la méthode de patch-clamp, nous avons étudié l’effet aigu du 4OH-tamoxifène sur les courants K+ présents au niveau ventriculaire chez la souris femelle. En premier lieu, nous avons démontré que les souris traitées avec le 4OH-tamoxifène présentaient une diminution des courants K+ comparativement aux souris intactes. Fait intéressant, le prétraitement des myocytes avec l’antagoniste des récepteurs oestrogéniques, le ICI 182,780, ou l’inhibiteur de la synthèse protéique, l'actinomycine D, n’a pas modifié les effets du 4OH-tamoxifène. Ces résultats suggéraient que les effets du 4OH-tamoxifène sur les courants potassiques ne soient pas liés à la transcription génomique et n’implique pas les récepteurs aux œstrogènes. Bien que l’administration aiguë du 4OH-tamoxifène diminue les courants K+ cardiaques, l’absence de troubles au niveau du rythme cardiaque chez les femmes traitées à long terme exclu la possibilité de conclure que le traitement chronique avec le tamoxifène augmente la durée de l’intervalle QT. L'accès à des souris femelles et des cobayes nous a permis de démontrer que contrairement au traitement en aigu, les courants et les canaux K+ cardiaques sont augmentés en chronique. Les oestrogènes associés à une diminution des courants K+ d’une part et nos résultats obtenus avec le tamoxifène d’autre part suggèrent qu’en bloquant les récepteurs oestrogéniques, le tamoxifène puisse prévenir les effets inhibiteurs des oestrogènes sur les courants K+. Cette association œstrogènes- tamoxifène- récepteurs oestrogéniques et courants K+ nous a encouragées à approfondir encore nos études et vérifier l’influence des hormones sexuelles féminines sur la repolarisation ventriculaire. Une troisième étude a été ainsi réalisée chez des souris femelles ovariectomisées et des souris déficientes en récepteurs oestrogéniques α ou β afin de vérifier le rôle des oestrogènes et des récepteurs oestrogéniques sur la repolarisation ventriculaire. Nos résultats ont révélé clairement que l’absence des oestrogènes entraîne une augmentation de la densité du courant K+ transitoire indépendant du Ca2+ (Ito) et de l’expression du canal Kv4.3 et ces effets sont médiés par les REα. Ces données soutiennent davantage notre conclusion que l’inhibition des récepteurs oestrogéniques est responsable de l’augmentation des courants/canaux K+ et suggèrent fortement qu’ils jouent un rôle dans la régulation de la repolarisation ventriculaire. Elles soulignent aussi l'importance de vérifier le statut hormonal des animaux utilisés pour des études touchant l'électrophysiologie cardiaque. Dans la dernière partie de cette thèse nous avons vérifié les effets de la grossesse et du système nerveux autonome sur les différents paramètres électrocardiographiques et plus particulièrement sur le rythme cardiaque chez la souris. Nos données ont montré que, comme chez la femme enceinte, la grossesse est associée à une augmentation du rythme cardiaque. De plus, l'augmentation des niveaux des hormones féminines pourrait affecter l’automatisme et l’activité électrique cardiaque. Ces différentes études ont augmenté les connaissances sur la régulation hormonale de l'électrophysiologie cardiaque et aideront aux avancements des recherches chez les femmes.

Calcium gluconate and sodium succinate for therapy of sodium fluoroacetate experimental intoxication in cats: clinical and electrocardiographic evaluation

Sodium fluoroacetate (SFAC) or Compound 1080 is a potent rodenticide, largely used after 1946 for rodent and home pest control. The toxic effects of SFAC are caused by fluorocitrate action, a toxic metabolite, which has a competitive action with aconitase enzyme, leading to citrate accumulation and resulting in interference in energy production by Krebs cycle blockade. In the present study, domestic cats were intoxicated with oral doses of fluoroacetate (0.45 mg/kg). The intoxicated animals presented emesis, diarrhea with abdominal pain posture and an abdominal palpation, tachypnea, bilateral midriasis, hypothermia, hyperexcitability and convulsions. Blood gas analysis indicated decreased pH and bicarbonate levels. Serum ionized calcium was also decreased. ECG showed non-specific changes in ventricular repolarization and ventricular arrhythmias. The survival rate was 75% in the treated group with calcium gluconate and sodium succinate and 37.5% in the non-treated group.

Efeitos eletrocardiográficos do butorfanol em cães anestesiados pelo desfluorano

Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP)

Efeitos da correção da obesidade sobre os parâmetros cardiorrespiratórios em cães

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

Desenvolvimento de métodos de processamento e inteligência computacional no ECG ambulatorial

A monitorização ambulatorial do eletrocardiograma (ECG) permite seguir as atividades cotidianas do paciente durante períodos de 24 horas (ou ainda maiores) possibilitando o estudo de casos que pudessem ter episódios arrítmicos fatais. Entretanto, o maior desafio tecnológico que este tipo de monitorização enfrenta é a perda de informação pela presença de ruídos e artefatos quando o paciente se move. A análise do intervalo QT de despolarização e repolarização ventricular do eletrocardiograma superficial é uma técnica não invasiva com um grande valor para a diagnose e prognósticos de cardiopatias e neuropatias, assim como para a predição da morte cardíaca súbita. A análise do desvio padrão do intervalo QT proporciona informação sobre a dispersão (temporal ou espacial) da repolarização ventricular, entretanto a influencia do ruído provoca erros na detecção do final da onda T que são apreciáveis devido ao fato dos valores pequenos do desvio padrão do QT tanto para sujeitos patológicos e quanto para os sãos. O objetivo geral desta tese é melhorar os métodos de processamento do sinal de ECG ambulatorial usando inteligência computacional, especificamente os métodos relacionados com a detecção do final da onda T, e os de reconhecimento morfológico de batimentos que invalidam a análise da variabilidade do intervalo QT. É proposto e validado (em termos de exatidão e precisão) um novo método e algoritmo para estimar o final da onda T baseado no calculo de áreas de trapézios, empregando sinais da base de dados QT da Physionet. O desempenho do método proposto foi testado e comparado com um dos métodos mais usados para detectar o final da onda T: o método baseado no limiar na primeira derivada. O método de inteligência computacional sugerido combina a extração de características usando o método de análise de componentes principais não lineares e a rede neural de tipo perceptron multicamada. O método de áreas de trapézios teve um bom desempenho em condições ruidosas e não depende de nenhum limiar empírico, sendo adequado para situações com níveis de elevados de ruído de banda larga. O método de reconhecimento morfológico de batimentos foi avaliado com sinais ambulatoriais com e sem artefatos pertencentes a bases de dados de prestigio internacional, e mostrou um bom desempenho.

Clinical and genetic characteristics of long QT syndrome

Long QT syndrome (LQTS) is an arrhythmogenic ion channel disorder characterized by severely abnormal ventricular repolarization, which results in prolongation of the electrocardiographic QT interval. The condition is associated with sudden cardiac death due to malignant ventricular arrhythmias similar in form to the hallmark torsade de pointes. Eleven years after the identification of the principle cardiac channels involved in the condition, hundreds of mutations in, to date, 10 genes have been associated with the syndrome. Genetic investigations carried out up until the present have shown that, although the severe form of the disease is sporadic, there are a number of common polymorphisms in genes associated with the condition that may confer susceptibility to the development of torsade de pointes in some individuals, particularly when specific drugs are being administered. Moreover, some polymorphisms have been shown to have regulatory properties that either enhance or counteract a particular mutation's impact. Understanding of the molecular processes underlying the syndrome has enabled treatment to be optimized and has led to better survival among sufferers, thereby demonstrating a key correspondence between genotype, phenotype and therapy. Despite these developments, a quarter of patients do not have mutations in the genes identified to date. Consequently, LQTS continues to be an area of active research. This article contains a summary of the main clinical and genetic developments concerning the syndrome that have taken place during the last decade.

New perspectives in long QT syndrome

Long QT Syndrome (LQTS) is a cardiac channelopathy characterized by prolonged ventricular repolarization and increased risk to sudden death secondary to ventricular dysrrhythmias. Was the first cardiac channelopathy described and is probably the best understood. After a decade of the sentinel identification of ion channel mutation in LQTS, genotype-phenotype correlations have been developed along with important improvement in risk stratification and genetic guided-treatment. Genetic screening has shown that LQTS is more frequent than expected and interestingly, ethnic specific polymorphism conferring increased susceptibility to drug induced QT prolongation and torsades de pointes have been identified. A better understanding of ventricular arrhythmias as an adverse effect of ion channel binding drugs, allow the development of more safety formulas and better control of this public health problem. Progress in understanding the molecular basis of LQTS has been remarkable; eight different genes have been identified, however still 25% of patients remain genotype-negative. This article is an overview of the main LQTS knowledge developed during the last years.

Spectrum of HERG K+-channel dysfunction in an inherited cardiac arrhythmia.

Long QT syndrome (LQT) is an autosomal dominant disorder that can cause sudden death from cardiac arrhythmias. We recently discovered that mutations in HERG, a K+-channel gene, cause chromosome 7-linked LQT. Heterologous expression of HERG in Xenopus oocytes revealed that HERG current was similar to a well-characterized cardiac delayed rectifier K+ current, IKr, and led to the hypothesis that mutations in HERG reduced IKr, causing prolonged myocellular action potentials. To define the mechanism of LQT, we injected oocytes with mutant HERG complementary RNAs, either singly or in combination with wild-type complementary RNA. Some mutations caused loss of function, whereas others caused dominant negative suppression of HERG function. These mutations are predicted to cause a spectrum of diminished IKr and delayed ventricular repolarization, consistent with the prolonged QT interval observed in individuals with LQT.