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O tecido projetado do coração oferece introspecções em pulsação do coração irregulares

Os coordenadores que induziram pilhas do coração na cultura para imitar as propriedades do coração usaram o tecido para ganhar a introspecção nova nos mecanismos que desovam ritmos irregulares do coração. Os estudos do tecido cardíaco projetado revelaram que quando os choques eléctricos tais como aqueles entregados por desfibriladores pararam geralmente ondas aberrantes, em alguns casos fazem com que acelerem e multipliquem.

O Duke University e a Universidade Johns Hopkins team, conduzido por Nenad Bursac do Pratt Escola do duque da engenharia, relataram seus resultados na pesquisa cardiovascular do 1º de fevereiro de 2006. Bursac e o co-autor Leslie Tung do estudo conduziram as experiências em Johns Hopkins antes que Bursac se juntou à faculdade do duque. O trabalho foi apoiado pelos institutos de saúde nacionais e da associação americana do coração.

Em suas experiências, os pesquisadores procuraram compreender as características do tachycardia ventricular -- uma circunstância caracterizada pela batida anormalmente rápida das câmaras de bombeamento do coração. Em particular, procuraram compreender como tal arritmia pode conduzir à fibrilação ventricular, em que a actividade elétrica do coração se torna desorganizado, fazendo com que os ventrículos vibrem um pouco do que bateram synchronously. Em conseqüência, o bombeamento do sangue é incapaz, e a morte pode resultar dentro de minutos.

“O tachycardia e a fibrilação ventriculares são as causas de morte súbita principais no mundo desenvolvido,” Bursac disse. “Ainda, nos seres humanos e nos animais a anatomia é tão complexa que os mecanismos de tais arritmias são difíceis de dissecar sistematicamente.”

Em seu estudo, Bursac e seus colegas criaram uma versão mais simples do tecido cardíaco usando pilhas dos ventrículos de coração de ratos neonatal. Transferiram as pilhas nos pratos de cultura em que tinham carimbado testes padrões precisos das proteínas conhecidas para apoiar o crescimento do tecido do coração. As proteínas fizeram com que as pilhas orientassem-se, a interconexão e crescessem-se de um modo que o tecido normal do coração das indicações, Bursac explicou.

A equipe induziu então a actividade elétrica nestes tecidos projetados como ocorreria no tachycardia ventricular e tentado o parar com pulsos líder.

“No início, há uma única onda de giro -- de “o prato cultura” analog do tachycardia ventricular,” Bursac disse. “Após um curto período, nós aplicamos comboios dos pulsos na tentativa de terminar esta onda.”

Os pulsos pararam com sucesso a onda 80 por cento do tempo, relataram. Nos casos restantes, contudo, os pulsos converteram a única onda nas ondas múltiplas que continuaram a activar as pilhas cardíacas em uma taxa acelerada.

“Ou seja em vez de terminá-la, o passeio realmente perpetuou e agravou a condição inicial em aproximadamente 20 por cento dos casos,” Bursac disse. “Essa porcentagem aproxima a freqüência com que esta é pensada para ocorrer nos pacientes com desfibriladores implantados.”

A análise dos pesquisadores revelou uma explicação possível para as duas respostas. Encontraram diferenças significativas na propagação da actividade elétrica através dos tecidos projetados entre aquelas que responderam aos choques líder parando seu ritmo aberrante, e aquelas que responderam acelerando seu ritmo.

Se tais testes padrões característicos realizarem nos pacientes, os médicos poderiam potencial usá-los para identificar aqueles povos para quem os desfibriladores são mais prováveis agravar a frequência cardíaca anormal, Bursac disse.

Os desfibriladores implantable assim chamados do cardioverter (ICD) monitoram o sincronismo das pulsação do coração e podem entregar os choques pequenos ou grandes às arritmias correctas. Tais dispositivos tornaram-se cada vez mais comuns para os pacientes que experimentaram arritmias e estão conseqüentemente no risco aumentado para as anomalias futuras do ritmo, Bursac disse.

Nos pacientes com desfibriladores implantados, os dispositivos tentam frequentemente terminar o tachycardia ventricular entregando pulsos elétricos a um único local em uma taxa ligeira mais altamente do que a taxa de tachycardia. Tal passeio ultrapassa geralmente as ondas anormais do coração para restaurar um ritmo normal, Bursac disse.

Em 5 a 20 por cento dos casos, contudo, o passeio do anti-tachycardia pode conduzir a uma frequência cardíaca ou a uma indução acelerada da fibrilação ventricular.

Quando os pulsos de passeio aceleram o tachycardia, os dispositivos actuais de ICD entregam geralmente um forte e choque doloroso, disse. Um estudo mais adicional dos tecidos projetados pôde conduzir a mais seguro e estratégias menos dolorosas para arritmias de parada, Bursac disse. Por exemplo, as observações preliminares sugeriram que isso passear o tecido projetado em taxas ligeira abaixo da taxa de tachycardia pudesse ainda retardar o ritmo acelerado.

Os resultados no general demonstraram o serviço público prometedor do tecido projetado no laboratório para estudar as propriedades electrofisiológicas complexas do coração na saúde e doença, disseram.

“Os desfibriladores implantados podem proteger muitos pacientes, mas às vezes os dispositivos aceleram pelo contrário batimentos cardíacos rápidos,” Bursac disse. “O mecanismo responsável para este tinha permanecido obscuro. Nós temos podido agora mostrar nestas culturas celulares cardíacas que as ondas de giro dos pulsos da ruptura elétrica às vezes um pouco do que obstruem.”

Os tecidos cardíacos projetados igualmente puderam provar uma terra de teste útil para a droga potencial e as terapias genéticas que poderiam restaurar ritmos normais do coração, adicionou.

“Bursac e Tung apresentaram uma explicação mecanicista de forma convincente para um fenômeno clìnica importante que reproduzisse em um prato de Petri,” Igor Efimov e o cristal Ripplinger, ambos a universidade de Washington em St Louis, escreveu em um editorial. “Seu estudo mostrou que, como na terapia clínica, o passeio do anti-tachycardia é altamente bem sucedido; contudo em alguns casos, pode conduzir à aceleração da arritmia reentrante em vez de sua terminação.”