研究のタイプ: 医学／生物学の研究 (experimental study)

[新生仔および成体ウサギから分離された心筋細胞における高周波または熱エネルギーへのばく露後の急性細胞損傷における温度とカルシウムとの関係] med./bio.

The relationship between temperature and calcium in acute cell damage after exposure to radiofrequency or thermal energy in isolated neonatal and adult rabbit cardiac myocytes

著者: Maginot KR, Klitzner TS, Friedman WF, Wetzel GT
掲載誌: Pediatr Res 1998; 43 (4) Pt 1: 527-531
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この研究は、小児および成人の心臓不整脈を治療を目的とする、カテーテル誘導高周波（RF）エネルギーを用いたRFアブレーションに関する基礎研究として、RFエネルギーに対する新生児および成人の筋細胞応答に違いがある否か、また筋細胞損傷はCa 2+依存的なプロセスであるか否かを調べた。未熟心筋は筋小胞体が機能的に不完全であるため、未熟筋細胞はRFエネルギーによる損傷をより受けやすいとの仮説を設定した。単離心室筋細胞は、新生仔および成獣のニュージーランド白ウサギから酵素処理により分離採集され、RFエネルギーまたは加熱灌流液を送達するように設計された灌流チャンバーに置かれた。灌流液温度、細胞形態、および電気刺激に対する収縮応答を記録した。その結果、灌流液温度上昇を伴うRFエネルギーばく露は細胞死をもたらしたが、温度上昇を抑制すると、細胞死はなくなった；したがって、RFエネルギーばく露を受けた細胞への急性損傷には熱エネルギーが介在すると思われた；熱エネルギーばく露後、新生仔細胞は、成体細胞よりも低い温度において収縮した；拡張期の細胞内Ca 2+レベルに匹敵する低Ca 2+濃度の溶液による灌流は、新生仔および成獣の両方の筋細胞に対して保護作用をもった；これらの知見は、RFエネルギーばく露後の急性細胞損傷にはCa 2+依存的なプロセスの介在があることを示す、と報告している。

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研究目的（著者による）

To study whether differences exist between neonatal and adult myocyte responses to radiofrequency energy and if myocyte damage is a calcium-dependent process (the authors hypothesized that perfusion with a low Ca2+ concentration solution is protective for myocytes exposed to thermal energy).

影響評価項目

ばく露

ばく露 パラメータ
ばく露1: 500 kHz
ばく露時間: 60 s
  • 電力: 2 W minimum (up to 12 W)
  • voltage: 10-50 V

ばく露1

主たる特性
周波数 500 kHz
タイプ
  • electric current
波形
  • sinusoidal
ばく露時間 60 s
ばく露装置
ばく露の発生源／構造
  • electrode
チャンバの詳細 Plexiglass chamber (26 mm long x 4 mm wide x 3 mm in depth) mounted on the stage of an inverted microscope.
ばく露装置の詳細 A section of fragmented coverslip with adherent isolated myocytes was placed in the plexiglass chamber. A chamber with 2 pairs of platinum electrodes (1 electrical stmulation, 1 RF energy)
Additional information Two protocols were used in this study RF energy protocol and thermal energy protocol: In RF protocol, isolated cardlic myocytes were divided into two groups. The cells in one group were not prefused during RF application where as the cells in the other group were prefused with a physiologic solution which helped in maintaining the temperature from 29 to 38°C. In thermal energy protocol, myocytes were initially prefused with physiologic Ca2+ concentration solution (1.8 mM) at physiologic temperatures from 35 to 37°C for atleast 30 s. For some cells the perfusate was changed to a low Ca2+ concentration solution (100 mM) for 60 s before the pulse of thermal perfusate.
パラメータ
測定量 値 種別 Method Mass 備考
電力 2 W minimum - - up to 12 W
参照 - - - - voltage: 10-50 V

ばく露を受けた生物:

方法 影響評価項目／測定パラメータ／方法

研究対象とした生物試料:
調査の時期:
  • ばく露中
  • ばく露後

研究の主なアウトカム（著者による）

The major results are that 1) acute cellular injury from radiofrequency energy application is thermally mediated, 2) neonatal myocytes are more sensitive to thermal energy application than are adult cells, and 3) perfusion of myocytes with a low Ca2+ concentration solution reduced the toxic effects of thermal energy on neonatal and adult cells.

研究の種別:

研究助成