Development of a cardiac model for the study of sudden cardiac death in infants

The Sudden Unexpected Death of an Infant (SUDI) is the unforeseen death of a newborn less than 12 months old. A mutation was discovered in a number of cases of SUDI that affects the protein troponin (Tn) present in cardiomyocytes, the cells responsible for the control of the rhythm of heartbeat. The mutation changes the rate at which the Ca ions are released from the protein. Using human induced pluripotent stem cells (hiPSC) this alteration of the Ca concentrations in the cardiomyocytes was proven to cause cardiac alternans, which may result in lethal arrhythmias. The aim of this project was to modify an existing computational model of hiPSC in order to be able to introduce the effects of the mutation and replicate the observations of the experiments. Due to some more needed refinement of the parameters of the model, the results obtained are just preliminary. In spite of this, alternation in the amplitude of the Ca transients was found as a consequence of the mutation.
El síndrome de muerte súbita del lactante (SMSL) es la muerte repentina de un bebé de menos de 12 meses de edad. Una mutación descubierta en casos de SMSL afecta a la proteína troponina (Tn) presente en los cardiomiocitos, las células responsables del control del ritmo de los latidos del corazón. La mutación cambia la frecuencia a la cual los iones de Ca se liberan de la proteína. Usando células pluripotentes inducidas derivadas a cardiomiocitos ha sido demostrado que esta alteración de la concentración de calcio provoca alternancia cardiaca, que puede resultar en arritmias letales. El objetivo de este trabajo era modificar un modelo computacional existente de estas células para poder introducir en él los efectos de la mutación y a su vez reproducir las observaciones de los experimentos. Debido a que los parámetros necesitan de un mayor refinamiento, los resultados obtenidos son solo preliminares. A pesar de esto, se logró observar alternancia en la amplitud de la concentración de Ca como consecuencia de la mutación.
La síndrome de la mort sobtada del lactant (SMSL) és la mort inesperada d'un nadó de menys de 12 mesos d'edat. Una mutació descoberta en casos de SMSL afecta la proteïna troponina (Tn) present en els cardiomiòcits, les cèl·lules responsables del control del ritme dels batecs del cor. La mutació canvia la freqüència a la qual els ions de Ca s'alliberen de la proteïna. Usant cèl·lules pluripotents induïdes derivades a cardiomiòcits ha estat demostrat que aquesta alteració de la concentració de calci provoca alternança cardíaca, que pot resultar en arrítmies letals. L'objectiu d'aquest treball era modificar un model computacional existent d'aquestes cèl·lules per poder introduir-hi els efectes de la mutació i, al seu torn, reproduir les observacions dels experiments. Degut al fet que els paràmetres necessiten un major refinament, els resultats obtinguts són només preliminars. Tot i així, es va aconseguir observar alternança en l'amplitud de la concentració de Ca com a conseqüència de la mutació.