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Le tissu cardiaque conçu offre des analyses dans des battements du coeur irréguliers

Les techniciens qui ont les cellules induites de coeur dans la culture pour imiter les propriétés du coeur ont employé le tissu pour gagner l'analyse neuve dans les mécanismes qui engendrent des rythmes cardiaques irréguliers. Les études du tissu cardiaque conçu ont indiqué que tandis que les décharges électriques de ce type fournies par des défibrillateurs arrêtaient habituellement les ondes anormales, dans certains cas elles les font accélérer et multiplier.

Duke University et Université John Hopkins team, abouti par Nenad Bursac de Pratt School de duc du bureau d'études, rapportée ses découvertes pendant le 1er février 2006, recherche cardiovasculaire. Bursac et co-auteur Leslie Tung d'étude ont entrepris les expériences chez Johns Hopkins avant que Bursac ait joint le corps enseignant de duc. Le travail a été supporté par les instituts de la santé nationaux et l'association américaine de coeur.

Dans leurs expériences, les chercheurs ont recherché à comprendre les caractéristiques de la tachycardie ventriculaire -- une condition caractérisée par le battement anormalement rapide des chambres de pompage du coeur. En particulier, ils ont recherché à comprendre comment une telle arythmie peut mener à la fibrillation ventriculaire, dans laquelle l'activité électrique du coeur devient désordonnée, entraînant les ventricules osciller plutôt qu'ont de manière synchrone battu. Comme résultat, le pompage du sang est inefficace, et la mort peut donner droit en quelques minutes.

La « tachycardie ventriculaire et la fibrillation sont les principales causes de la mort subite dans le monde développé, » Bursac a dit. « Cependant, chez l'homme et des animaux l'anatomie est si complexe qu'il soit difficile disséquer des mécanismes de telles arythmies systématiquement. »

Dans leur étude, Bursac et ses collègues ont produit une version plus simple de tissu cardiaque utilisant des cellules des ventricules de coeur des rats néonataux. Ils ont transféré les cellules dans les boîtes de Pétri sur lesquelles ils avaient estampé les configurations précises des protéines connues pour supporter l'accroissement de tissu cardiaque. Les protéines ont fait s'installer, l'interconnexion et développer les cellules en quelque sorte que le tissu cardiaque normal d'imitateurs, Bursac a expliqué.

L'activité électrique induite d'équipe puis en ces tissus conçus comme se produirait dans la tachycardie ventriculaire et essayé de l'arrêter avec des pouls dominants.

« Au début, il y a une onde tournante unique -- la « boîte de Pétri » analogue de la tachycardie ventriculaire, » Bursac a dit. « Après une courte période, nous avons appliqué des trains des pouls afin d'essayer de mettre fin à cette onde. »

Les pouls avec succès ont arrêté l'onde 80 pour cent du temps, ils rapportés. Dans les cas restants, cependant, les pouls ont converti l'onde unique en ondes multiples ce prolongé pour activer les cellules cardiaques à un régime accéléré.

« En d'autres termes, au lieu de lui mettre fin, arpenter a perpétué et a empiré réellement l'état initial dans environ 20 pour cent des cas, » Bursac a dit. « Ce pourcentage rapproche la fréquence avec laquelle ceci est pensé pour se produire dans les patients avec les défibrillateurs implantés. »

L'analyse des chercheurs a indiqué une explication possible pour les deux réactions. Ils ont trouvé des différences important dans le bouturage de l'activité électrique par les tissus conçus entre ceux qui ont répondu aux chocs dominants en arrêtant leur rythme anormal, et ceux qui ont répondu en accélérant leur rythme.

Si de telles configurations caractéristiques se retiennent dans les patients, les médecins pourraient potentiellement les employer pour recenser ces gens pour qui les défibrillateurs sont pour empirer la fréquence cardiaque anormale, Bursac a dit.

Les soi-disant défibrillateurs de défibrillateur implantable (ICD) surveillent le calage des battements du coeur et peuvent fournir de petits ou grands chocs aux arythmies correctes. De tels dispositifs sont devenus de plus en plus courants pour les patients qui ont remarqué des arythmies et sont pour cette raison au risque accru pour de futures anomalies de rythme, Bursac a dit.

Dans les patients avec les défibrillateurs implantés, les dispositifs essayent souvent de mettre fin à la tachycardie ventriculaire en fournissant des pouls électriques à un site unique à un régime légèrement plus haut que le régime de la tachycardie. Un tel arpenter dépasse habituellement le coeur anormal salue la restauration un rythme normal, Bursac a dit.

Dans 5 à 20 pour cent de cas, cependant, arpenter d'anti-tachycardie peut avoir comme conséquence une fréquence cardiaque ou une admission accélérée de la fibrillation ventriculaire.

Quand les pouls arpentants accélèrent la tachycardie, les dispositifs actuels de défibrillateur interne livrent habituellement un intense et choc douloureux, il a dit. Davantage d'étude des tissus conçus pourrait mener à plus fiable et des stratégies moins douloureuses pour des arythmies s'arrêtantes, Bursac a dit. Par exemple, les observations préliminaires ont proposé que cela arpenter le tissu conçu aux régimes légèrement en dessous du régime de la tachycardie puisse encore ralentir le rythme accéléré.

Les résultats ont en général expliqué l'installation prometteuse du tissu conçu dans le laboratoire pour étudier les propriétés électrophysiologiques complexes du coeur dans la santé et la maladie, ils ont indiqué.

« Les défibrillateurs implantés peuvent protéger beaucoup de patients, mais parfois les dispositifs accélèrent au lieu des battements de coeur rapides, » Bursac a dit. « Le mécanisme responsable de ceci était demeuré peu clair. Nous avons maintenant pu prouver dans ces cultures cellulaires cardiaques que les ondes tournantes de pouls d'interruption électrique parfois plutôt que les bloquent. »

Les tissus cardiaques conçus pourraient également prouver un terrain d'essai utile pour le médicament potentiel et les thérapies géniques qui pourraient remettre des rythmes cardiaques normaux, il a ajouté.

« Bursac et Tung ont présenté une explication mécaniste d'une façon convaincante pour un phénomène cliniquement important qu'ils ont reproduit dans une boîte de Pétri, » Igor Efimov et le cristal Ripplinger, les deux université de Washington à St Louis, a écrit dans un éditorial. « Leur étude a prouvé que, comme dans le traitement clinique, arpenter d'anti-tachycardie est hautement couronné de succès ; pourtant dans certains cas, elle peut avoir comme conséquence l'accélération de l'arythmie de réentrée au lieu de son achêvement. »