BACKGROUND: During heart development, it has been hypothesized that apoptosis of atrioventricular canal myocardium and replacement by fibrous tissue derived from the epicardium are imperative to develop a mature atrioventricular conduction. To test this, apoptosis was blocked using an established caspase inhibitor and epicardial growth was delayed using the experimental epicardial inhibition model, both in chick embryonic hearts. RESULTS: Chicken embryonic hearts were either treated with the peptide caspase inhibitor zVAD-fmk by intrapericardial injection in ovo (ED4) or underwent epicardial inhibition (ED2.5). Spontaneously beating embryonic hearts isolated (ED7-ED8) were then stained with voltage-sensitive dye Di-4-ANEPPS and imaged at 0.5-1 kHz. Apoptotic cells were quantified (ED5-ED7) by whole-mount LysoTracker Red and anti-active caspase 3 staining. zVAD-treated hearts showed a significantly increased proportion of immature (base to apex) activation patterns at ED8, including ventricular activation originating from the right atrioventricular junction, a pattern never observed in control hearts. zVAD-treated hearts showed decreased numbers of apoptotic cells in the atrioventricular canal myocardium at ED7. Hearts with delayed epicardial outgrowth showed also increased immature activation patterns at ED7.5 and ED8.5. However, the ventricular activation always originated from the left atrioventricular junction. Histological examination showed no changes in apoptosis rates, but a diminished presence of atrioventricular sulcus tissue compared with controls. CONCLUSIONS: Apoptosis in the atrioventricular canal myocardium and controlled replacement of this myocardium by epicardially derived HCN4-/Trop1- sulcus tissue are essential determinants of mature ventricular activation pattern. Disruption can lead to persistence of accessory atrioventricular connections, forming a morphological substrate for ventricular pre-excitation. Developmental Dynamics 247:1033-1042, 2018. © 2018 Wiley Periodicals, Inc.

• MeSH
• adhezní molekula epiteliálních buněk MeSH
• apoptóza * MeSH
• hyperpolarizační iontové kanály řízené cyklickými nukleotidy MeSH
• kuřecí embryo MeSH
• perikard * MeSH
• preexcitační syndromy etiologie   MeSH
• převodní systém srdeční patofyziologie   MeSH
• remodelace komor * MeSH
• remodelace síní * MeSH
• zvířata MeSH
• Check Tag
• kuřecí embryo MeSH
• zvířata MeSH
• Publikační typ
• časopisecké články MeSH
• práce podpořená grantem MeSH

• Publikační typ
• abstrakt z konference MeSH

Squamate reptiles appear to lack the specialized His-Purkinje system that enables the cardiac ventricle to be activated from apex to base as in mammals and birds. Instead, activation may simply spread from where the atrioventricular canal connects to the base. Gja5, which encodes Cx40, which allows fast impulse propagation, was expressed throughout the ventricles of developing anole lizards. Activation was optically recorded in developing corn snake and central bearded dragon. Early embryonic ventricles were broad in shape, and activation propagated from the base to the right. Elongated ventricles of later stages were activated from base to apex. Before hatching of the snake, the ventricle developed a cranial extension on the left and activation propagated from the base to the caudal apex and the cranial extension. In squamate reptiles, the pattern of electrical activation of the cardiac ventricle is dependent on the position of the atrioventricular canal and the shape of the ventricle.

• MeSH
• Colubridae embryologie   MeSH
• ještěři embryologie   MeSH
• srdeční komory embryologie   MeSH
• zvířata MeSH
• Check Tag
• zvířata MeSH
• Publikační typ
• časopisecké články MeSH
• práce podpořená grantem MeSH

• MeSH
• dítě MeSH
• lidé MeSH
• vrozené srdeční vady chirurgie   MeSH
• Check Tag
• dítě MeSH
• lidé MeSH

Přirozený vývoj kompletního defektu atrioventrikulárního septa (atrioventricular septal defect, AVSD) bez operačního řešení již byl popsán, přičemž řada autorů uvádí, že pouze 4 % pacientů se dožijí více než pěti let. Bez operace je příčinou většiny úmrtí v raném dětství městnavé srdeční selhání v důsledku velkého levopravého zkratu a nedostatečnosti atrioventrikulární chlopně. Příčinou úmrtí ve věku nad pět let je pravděpodobně postižení plicní vaskulatury vedoucí k nezvratné plicní hypertenzi zatížené nepříznivou dlouhodobou prognózou. Popisujeme případ kompletního AVSD s dožitím páté dekády věku, přičemž u pacienta byl defekt spojen s dextrokardií a společnou síní.

The natural history of complete atrio-ventricular septal defect (AVSD) without surgery has been well documented and many authors have reported that only 4% of patients survives beyond 5 years old. Without surgery, most of the deaths in infancy are from severe congestive heart failure caused by the large left-to-right shunt and atrio-ventricular valve incompetence. Deaths after 5 years of age are probably from pulmonary vascular disease that leads to an irreversible pulmonary hypertension burdened by a poor long-term prognosis. We present a case of complete AVSD with a survival till fifth decade of life in whom the defect was associated with a dextrocardia and a common atrium.

• MeSH
• defekty komorového septa * diagnostické zobrazování   komplikace   MeSH
• defekty septa síní * diagnostické zobrazování   komplikace   MeSH
• dextrokardie komplikace   MeSH
• echokardiografie metody   MeSH
• komorbidita MeSH
• lidé středního věku MeSH
• lidé MeSH
• plicní hypertenze komplikace   MeSH
• přežívající MeSH
• progrese nemoci MeSH
• srdeční selhání komplikace   MeSH
• srdeční síně abnormality   MeSH
• vývoj člověka MeSH
• Check Tag
• lidé středního věku MeSH
• lidé MeSH
• mužské pohlaví MeSH
• Publikační typ
• kazuistiky MeSH
• přehledy MeSH

Převodní systém srdeční byl ve formě přítomné u teplokrevných obratlovců úplně popsán před 110 lety. Navzdory tomu bylo v poslední době získáno množství poznatků o jeho specifikaci a vývoji, jež mají význam pro jeho funkci při tvorbě a vedení vzruchu srdcem. Poruchy převodního systému jsou spojovány s arytmiemi, z nichž některé mají vývojový podklad. Evoluční pohled na tuto problematiku je užitečný zejména pro lepší pochopení přestavby síňokomorového kanálu.

Cardiac conduction system was described in its complete form in homeotherm vertebrates 110 years ago. Despite this fact, many new findings concerning its specification and development that have an impact on its pacemaking and conducting function appeared in the past decade. Conduction system disorders are associated with arrhythmias, and some of which have a developmental origin. Evolutionary view on this area is particularly useful for better understanding of the atrioventricular canal remodelling.

• MeSH
• blokáda Tawarova raménka MeSH
• Hisův svazek fyziologie   MeSH
• nodus atrioventricularis fyziologie   MeSH
• nodus sinuatrialis fyziologie   MeSH
• převodní systém srdeční * fyziologie   patofyziologie   MeSH
• Purkyňova vlákna fyziologie   MeSH
• srdeční arytmie patofyziologie   patologie   MeSH

AIM: We analysed the effects of acute temperature change on the beating rate, conduction properties and calcium transients in the chick embryonic heart in vitro and in ovo. METHODS: The effects of temperature change (34, 37 and 40 °C) on calcium dynamics in isolated ED4 chick hearts in vitro were investigated by high-speed calcium optical imaging. For comparison and validation of in vitro measurements, experiments were also performed in ovo using videomicroscopy. Artificial stimulation experiments were performed in vitro and in ovo to uncover conduction limits of heart segments. RESULTS: Decrease in temperature from 37 to 34 °C in vitro led to a 22% drop in heart rate and unchanged amplitude of Ca(2+) transients, compared to a 25% heart rate decrease in ovo. Increase in temperature from 37 to 40 °C in vitro and in ovo led to 20 and 23% increases in heart rate, respectively, and a significant decrease in amplitude of Ca(2+) transients (atrium -35%, ventricle -38%). We observed a wide spectrum of arrhythmias in vitro, of which the most common was atrioventricular (AV) block (57%). There was variability of AV block locations. Pacing experiments in vitro and in ovo suggested that the AV blocks were likely caused by relative tissue hypoxia and not by the tachycardia itself. CONCLUSION: The pacemaker and AV canal are the most temperature-sensitive segments of the embryonic heart. We suggest that the critical point for conduction is the connection of the ventricular trabecular network to the AV canal.

• MeSH
• atrioventrikulární blokáda patofyziologie   MeSH
• elektrická stimulace MeSH
• kardiologické zobrazovací techniky MeSH
• kardiostimulace umělá MeSH
• kuřecí embryo MeSH
• myokard metabolismus   MeSH
• převodní systém srdeční patofyziologie   MeSH
• srdce diagnostické zobrazování   fyziologie   patofyziologie   MeSH
• srdeční arytmie patofyziologie   MeSH
• srdeční frekvence fyziologie   MeSH
• tachykardie patofyziologie   MeSH
• teplota * MeSH
• vápník metabolismus   MeSH
• vápníková signalizace fyziologie   MeSH
• zvířata MeSH
• Check Tag
• kuřecí embryo MeSH
• zvířata MeSH
• Publikační typ
• časopisecké články MeSH

• MeSH
• aortální stenóza diagnostické zobrazování   klasifikace   patologie   MeSH
• defekty endokardu diagnostické zobrazování   klasifikace   patologie   MeSH
• defekty srdečního septa diagnóza   patologie   terapie   MeSH
• dítě * MeSH
• kardiologie * metody   MeSH
• kardiovaskulární nemoci diagnostické zobrazování   klasifikace   patologie   MeSH
• lidé MeSH
• šelest na srdci klasifikace   patologie   MeSH
• srdeční arytmie klasifikace   patologie   terapie   MeSH
• vrozené srdeční vady diagnostické zobrazování   klasifikace   patologie   MeSH
• Check Tag
• dítě * MeSH
• lidé MeSH
• Publikační typ
• práce podpořená grantem MeSH
• přehledy MeSH

BACKGROUND: During amphibian metamorphosis, the crucial moment lies in the rearrangement of the heart, reflecting the changes in circulatory demands. However, little is known about the exact shifts linked with this rearrangement. Here, we demonstrate such myocardial changes in axolotl (Ambystoma mexicanum) from the morphological and physiological point of view. RESULTS: Micro-CT and histological analysis showed changes in ventricular trabeculae organization, completion of the atrial septum and its connection to the atrioventricular valve. Based on Myosin Heavy Chain and Smooth Muscle Actin expression we distinguished metamorphosis-induced changes in myocardial differentiation at the ventricular trabeculae and atrioventricular canal. Using optical mapping, faster speed of conduction through the atrioventricular canal was demonstrated in metamorphic animals. No differences between the groups were observed in the heart rates, ventricular activation times, and activation patterns. CONCLUSIONS: Transition from aquatic to terrestrial life-style is reflected in the heart morphology and function. Rebuilding of the axolotl heart during metamorphosis was connected with reorganization of ventricular trabeculae, completion of the atrial septum and its connection to the atrioventricular valve, and acceleration of AV conduction.

• MeSH
• Ambystoma mexicanum * fyziologie   MeSH
• biologická evoluce MeSH
• biologická proměna fyziologie   MeSH
• myokard MeSH
• srdce * MeSH
• zvířata MeSH
• Check Tag
• zvířata MeSH
• Publikační typ
• časopisecké články MeSH
• práce podpořená grantem MeSH