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.

The calcium-transporting ATPase ATP2A2, also known as SERCA2a, is a critical ATPase responsible for Ca(2+) re-uptake during excitation-contraction coupling. Impaired Ca(2+) uptake resulting from decreased expression and reduced activity of SERCA2a is a hallmark of heart failure. Accordingly, restoration of SERCA2a expression by gene transfer has proved to be effective in improving cardiac function in heart-failure patients, as well as in animal models. The small ubiquitin-related modifier (SUMO) can be conjugated to lysine residues of target proteins, and is involved in many cellular processes. Here we show that SERCA2a is SUMOylated at lysines 480 and 585 and that this SUMOylation is essential for preserving SERCA2a ATPase activity and stability in mouse and human cells. The levels of SUMO1 and the SUMOylation of SERCA2a itself were greatly reduced in failing hearts. SUMO1 restitution by adeno-associated-virus-mediated gene delivery maintained the protein abundance of SERCA2a and markedly improved cardiac function in mice with heart failure. This effect was comparable to SERCA2A gene delivery. Moreover, SUMO1 overexpression in isolated cardiomyocytes augmented contractility and accelerated Ca(2+) decay. Transgene-mediated SUMO1 overexpression rescued cardiac dysfunction induced by pressure overload concomitantly with increased SERCA2a function. By contrast, downregulation of SUMO1 using small hairpin RNA (shRNA) accelerated pressure-overload-induced deterioration of cardiac function and was accompanied by decreased SERCA2a function. However, knockdown of SERCA2a resulted in severe contractile dysfunction both in vitro and in vivo, which was not rescued by overexpression of SUMO1. Taken together, our data show that SUMOylation is a critical post-translational modification that regulates SERCA2a function, and provide a platform for the design of novel therapeutic strategies for heart failure.

Right dominant arrhythmogenic cardiomyopathy, commonly known as Arrhythmogenic Right Ventricular Cardiomyopathy (ARVC), represents a formidable challenge in cardiovascular medicine, as conventional therapies are commonly ineffective in impeding disease progression and the development of end-stage heart failure. Recombinant adeno-associated virus (AAV)-mediated gene therapy presents a promising avenue for targeted therapeutic interventions, potentially revolutionising treatment approaches for ARVC patients. Encouraging results from preclinical studies have sparked optimism about the possibility of curing specific subtypes of ARVC in the near future. This narrative review delves into the dynamic landscape of genetic therapy for ARVC, elucidating its underlying mechanisms and developmental stages, and providing updates on forthcoming trials. Additionally, it examines the hurdles and complexities impeding the successful translation of ARVC genetic therapies into clinical practice. Despite notable scientific advancements, the journey towards implementing genetic therapies for ARVC patients in real-world clinical settings is still in its early phases.

Ischaemic stroke remains one of the leading causes of death and disability worldwide. The population of Western Sydney has a unique demographic with lower socioeconomic status and a culturally and linguistically diverse population. This study aims to investigate the demographics and cardiovascular risk factors of patients in Western Sydney, focusing on the prevalence and profile of cardioembolic (CE) strokes and embolic strokes of undetermined source (ESUS).