Optogenetisches Pacing und Defibrillation

Die Expression des lichtgesteuerten Ionenkanals Channelrhodopsin2 (ChR2) in Kardiomyozyten von Mausherzen ermöglicht sowohl optogenetisches Pacing als auch Defibrillation zur Beendigung ventrikulärer Tachykardien durch epikardiale Beleuchtung, mit einem neuartigen Mechanismus der endokardialen Überleitungsblockade. Daher sind die Lichttransmission, die Kopplung zwischen epi- und endokardialen Zellen und das Ausmaß der lichtinduzierten transmuralen Depolarisation wichtige Parameter für die Vorhersage der Wirksamkeit optogenetischer Stimulation und Defibrillation in Herzen, die größer sind als Mausherzen. In diesem Projekt untersuchen wir die Lichtdurchlässigkeit von Herzmuskelgewebe und den Einfluss von Blut bei definierten Wellenlängen von 350 bis 800 nm. Darüber hinaus messen wir die Depolarisation des Ruhemembranpotenzials durch epikardiale Beleuchtung in kalibrierten Tiefen der Herzkammerwand, um die elektrische Kopplung abzuschätzen. Obwohl das Licht in tieferen Schichten abgeschwächt wird, erhöht die elektrische Kopplung von oben die Depolarisation und trägt so zur Leitungsblockade für eine erfolgreiche Defibrillation bei.