Research in the field of basic electrophysiology at the Quebec Heart Institute (Laval Hospital, Quebec City, Quebec) has evolved since its beginning in the 1990s. Interests were focused on cardiac arrhythmias induced by drugs, allelic variants and metabolic factors produced during ischemia. The results have contributed to the creation of new standards in drug development, more specifically, testing all new drugs for their potential effects on cardiac potassium currents, which could produce life-threatening proarrhythmic effects. In a French-Canadian population, three heterozygous single nucleotide polymorphisms in hK(v)1.5, a gene encoding for a major atrial repolarizing current, were found. These variants affect the expression level of the hK(v)1.5 channel and change the inactivation process in the presence of its accessory beta subunit. Because these effects could shorten atrial action potential, their presence was tested in postcoronary bypass patients and a higher prevalence was found in patients with postoperative atrial fibrillation. Finally, three potentially proarrhythmic factors characteristic of ischemia were identified: pH decrease; oxygen free radicals, which both increase the flow of K(+) ions through human ether-a-go-go-related gene and hK(v)1.5, producing a reduction in action potential duration, frequently leading to cardiac arrhythmias; and lysophosphatidylcholine, a metabolite involved in the production of cardiac arrhythmias early during ischemia that was shown to be a major cause of electrical uncoupling. Over the past decade, the Quebec Heart Institute has provided a significant amount of original data in the field of basic cardiac electrophysiology, specifically concerning arrhythmias originating from pharmacological agents, genetic background and cardiac ischemia.
La recherche dans le domaine de l’électrophysiologie fondamentale à l’Institut de cardiologie de Québec (hôpital Laval, Québec [Québec]) a évolué depuis sa fondation au cours des années 1990. On s’est principalement intéressé aux arythmies causées par les médicaments, les variants alléliques et les facteurs métaboliques produits durant les périodes d’ischémie. Les résultats ont permis d’établir de nouvelles normes dans la mise au point de nouveaux médicaments, plus précisément en ce qui concerne la recherche, pour tout nouveau médicament, d’éventuels effets sur les courants de potassium (K) dans le cœur, susceptibles de produire de l’activité proarythmique potentiellement mortelle. Au sein d’une population canadienne-française, trois polymorphismes d’un nucléotide simple, hétérozygote ont été découverts dans hKv1.5, un gène codant d’un important courant de repolarisation auriculaire. Les variants agissent sur le degré d’expression du canal hKv1.5 et modifie le processus d’inactivation en présence de la sous-unité bêta accessoire. Comme ces effets peuvent raccourcir le potentiel d’action dans les oreillettes, leur présence a été évaluée chez des patients ayant subi un pontage coronarien, et une prévalence plus forte a été observée chez les patients ayant fait de la fibrillation auriculaire en phase postopératoire. Finalement, trois facteurs potentiellement proarythmiques, caractéristiques de l’ischémie ont été découverts, soit la diminution du pH; les radicaux exempts d’oxygène, qui ont pour effet, tous les deux, d’augmenter le flux d’ions K+ par l’intermédiaire d’un gène humain apparenté au gène éther-à-go-go et d’hKv1.5, ce qui provoque une diminution de la durée du potentiel d’action et entraîne souvent, à son tour, de l’arythmie cardiaque; et la lysophosphatidylcholine, un métabolite mis en cause dans l’apparition d’arythmie cardiaque au début des épisodes d’ischémie, cause importante de dissociation électrique. Au cours des dix dernières années, l’Institut de cardiologie de Québec a produit une quantité appréciable de données en recherche nouvelle, dans le domaine de l’électrophysiologie cardiaque fondamentale, plus particulièrement en ce qui concerne l’origine des arythmies, qu’elle soit pharmacologique, génétique ou ischémique.