Healthy Research Rewards
ResearchHub is incentivizing healthy research behavior. At this time, first authors of open access papers are eligible for rewards. Visit the publications tab to view your eligible publications.
Got it
DA
David Allen
Author with expertise in Neural Interface Technology
Achievements
Cited Author
Open Access Advocate
Key Stats
Upvotes received:
0
Publications:
8
(63% Open Access)
Cited by:
2,995
h-index:
81
/
i10-index:
187
Reputation
Biology
< 1%
Chemistry
< 1%
Economics
< 1%
Show more
How is this calculated?
Publications
0

The effects of muscle length on intracellular calcium transients in mammalian cardiac muscle.

David Allen et al.Jun 1, 1982
1. The calcium-sensitive photoprotein aequorin was micro-injected into cells of rat and cat ventricular muscles. The resulting light emission is a function of intracellular free calcium concentration ([Ca2+]i). The transient increases in [Ca2+]i that accompany contraction were monitored. 2. After an increase in muscle length, the developed tension increased immediately and then showed a slow increase over a period of minutes. The peak [Ca2+]i in each contraction was initially unchanged after an increase in muscle length but then showed a slow increase with a time course similar to that of the slow tension change. 3. As a consequence of these slow changes, the shape of the tension-length relation depends on the procedure used to determine it and this change in shape can be attributed to changes in activation. 4. Immediately after an increase in muscle length the calcium transient was abbreviated. 5. When a quick release was performed during a contraction, a short-lived increase in the [Ca2+]i was observed following the release. 6. The two previous observations can both be explained if the binding constant of troponin for calcium is a function of developed tension.
0

Effect of hydrogen peroxide and dithiothreitol on contractile function of single skeletal muscle fibres from the mouse

Francisco Andrade et al.Jun 1, 1998
We used intact single fibres from a mouse foot muscle to study the role of oxidation‐reduction in the modulation of contractile function. The oxidant hydrogen peroxide (H 2 O 2 , 100‐300 μM) for brief periods did not change myoplasmic Ca 2+ concentrations ([Ca 2+ ] i ) during submaximal tetani. However, force increased by 27 % during the same contractions. The effects of H 2 O 2 were time dependent. Prolonged exposures resulted in increased resting and tetanic [Ca 2+ ] i , while force was significantly diminished. The force decline was mainly due to reduced myofibrillar Ca 2+ sensitivity. There was also evidence of altered sarcoplasmic reticulum (SR) function: passive Ca 2+ leak was increased and Ca 2+ uptake was decreased. The reductant dithiothreitol (DTT, 0.5‐1 mM) did not change tetanic [Ca 2+ ] i , but decreased force by over 40 %. This was completely reversed by subsequent incubations with H 2 O 2 . The force decline induced by prolonged exposure to H 2 O 2 was reversed by subsequent exposure to DTT. These results show that the elements of the contractile machinery are differentially responsive to changes in the oxidation‐reduction balance of the muscle fibres. Myofibrillar Ca 2+ sensitivity appears to be especially susceptible, while the SR functions (Ca 2+ leak and uptake) are less so.
0

Changes of myoplasmic calcium concentration during fatigue in single mouse muscle fibers.

Håkan Westerblad et al.Sep 1, 1991
Measurements of the intracellular free concentration of Ca2+ ([Ca2+]i) were performed during fatiguing stimulation of intact, single muscle fibers, which were dissected from a mouse foot muscle and loaded with fura-2. Fatigue, which was produced by repeated 100-Hz tetani, generally occurred in three phases. Initially, tension declined rapidly to approximately 90% of the original tension (0.9 Po) and during this period the tetanic [Ca2+]i increased significantly (phase 1). Then followed a lengthy period of almost stable tension production and tetanic [Ca2+]i (phase 2). Finally, both the tetanic [Ca2+]i and tension fell relatively fast (phase 3). The resting [Ca2+]i rose continuously throughout the stimulation period. A 10-s rest period during phase 3 resulted in a significant increase of both tetanic [Ca2+]i and tension, whereas a 10-s pause during phase 2 did not have any marked effect. Application of caffeine under control conditions and early during phase 2 resulted in a substantial increase of the tetanic [Ca2+]i but no marked tension increase, whereas caffeine applied at the end of fatiguing stimulation (tension depressed to approximately 0.3 Po) gave a marked increase of both tetanic [Ca2+]i and tension. The tetanic [Ca2+]i for a given tension was generally higher during fatiguing stimulation than under control conditions. Fatigue developed more rapidly in fibers exposed to cyanide. In these fibers there was no increase of tetanic [Ca2+]i during phase 1 and the increase of the resting [Ca2+]i during fatiguing stimulation was markedly larger. The present results indicate that fatigue produced by repeated tetani is caused by a combination of reduced maximum tension-generating capacity, reduced myofibrillar Ca2+ sensitivity, and reduced Ca2+ release from the sarcoplasmic reticulum. The depression of maximum tension-generating capacity develops early during fatiguing stimulation and it is of greatest importance for the force decline at early stages of fatigue. As fatigue gets more severe, reduced Ca2+ sensitivity and reduced Ca2+ release become quantitatively more important for the tension decline.
0

Fibroblasts Can Be Genetically Modified to Produce Excitable Cells Capable of Electrical Coupling

Eddy Kizana et al.Feb 1, 2005
Background— Cardiac conduction occurs in an electrical syncytium of excitable cells connected by gap junctions. Disruption of these electrophysiological properties causes conduction slowing or block. Depending on the location of affected cells within the heart, this has the potential to result in clinical syndromes such as atrioventricular block. With a view to developing gene therapy strategies for repairing cardiac conduction defects, we sought to establish whether the phenotype of fibroblasts can be modified by gene transfer to produce cells capable of electrical excitation and coupling. Methods and Results— High-titer lentiviral vectors encoding MyoD, a myogenic transcription factor, and connexin43, a gap junction protein, were produced by established methods. Human dermal fibroblasts (HDFs) were efficiently (>80%) transduced at a multiplicity of infection of 50. HDFs transduced with the MyoD-encoding vector underwent myogenic conversion, as evidenced by myotube formation and detection of muscle-specific proteins. Importantly, calcium transients indicative of membrane excitability were observed in MyoD-induced myotubes after loading with a calcium-sensitive dye and electrical stimulation. Transients from adjacent myotubes displayed different excitation thresholds, indicating an absence of coupling between cells, consistent with skeletal muscle biology. In contrast, simultaneous transduction of HDFs with MyoD and connexin43-encoding vectors resulted in the appearance of transients in adjacent myotubes with identical thresholds, indicative of electrical coupling. Notably, dye transfer studies confirmed gap junctional intercellular communication. Conclusions— Fibroblasts can be genetically modified to produce excitable cells capable of electrical coupling. These observations strengthen the prospect of developing gene-based strategies for repairing cardiac conduction defects.
0
Citation362
0
Save
10

Conserved Role of the Large Conductance Calcium-Activated Potassium Channel, KCa1.1, in Sinus Node Function and Arrhythmia Risk

Santiago Pineda et al.Jun 28, 2020
ABSTRACT Background KCNMA1 encodes the α-subunit of the large-conductance Ca 2+ -activated K + channel, K Ca 1.1, and lies within a linkage interval for atrial fibrillation (AF). Insights into the cardiac functions of K Ca 1.1 are limited and KCNMA1 has not been investigated as an AF candidate gene. Methods and Results KCNMA1 sequencing in 118 patients with familial AF identified a novel complex variant in one kindred. To evaluate potential disease mechanisms, we first evaluated the distribution of K Ca 1.1 in normal hearts using immunostaining and immunogold electron microscopy. K Ca 1.1 was seen throughout the atria and ventricles in humans and mice, with strong expression in the sinus node. In an ex vivo murine sinoatrial node preparation, addition of the K Ca 1.1 antagonist, paxilline, blunted the increase in beating rate induced by adrenergic receptor stimulation. Knockdown of the K Ca 1.1 ortholog, kcnma1b , in zebrafish embryos resulted in sinus bradycardia with dilatation and reduced contraction of the atrium and ventricle. Genetic inactivation of the Drosophila K Ca 1.1 ortholog, slo , systemically or in adult stages, also slowed the heartbeat and produced cardiac arrhythmias. Electrophysiological characterization of slo- deficient flies revealed bursts of action potentials, reflecting increased events of fibrillatory arrhythmias. Flies with cardiac-specific overexpression of the human KCNMA1 mutant also showed increased heart period and bursts of action potentials, similar to the K Ca 1.1 loss-of-function models. Conclusions Our data point to a highly conserved role of K Ca 1.1 in sinus node function in humans, mice, zebrafish and fly and suggest that K Ca 1.1 loss of function may predispose to AF.