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El tejido dirigido del corazón ofrece discernimientos en latidos del corazón irregulares

Los ingenieros que han inducido a las células del corazón en cultura que imiten las propiedades del corazón han utilizado el tejido para ganar nuevo discernimiento en los mecanismos que spawn/generan ritmos irregulares del corazón. Los estudios del tejido cardiaco dirigido revelaron que mientras que las descargas eléctricas tales como ésas entregadas por los defibrillators pararon generalmente ondas aberrantes, las hacen en algunos casos acelerar y multiplicarse.

La Duke University y la Universidad John Hopkins team, llevado por Nenad Bursac de Pratt School de duque de la ingeniería, denunciaron sus conclusión en la investigación cardiovascular del 1 de febrero de 2006. Bursac y el co-autor Leslie Tung del estudio conducto los experimentos en Johns Hopkins antes de que Bursac ensamblara a la facultad del duque. El trabajo fue soportado por los institutos nacionales de la salud y de la asociación americana del corazón.

En sus experimentos, los investigadores intentaron entender las características de la taquicardia ventricular -- una condición caracterizada por el golpeo anormalmente rápido de las cámaras de bombeo del corazón. Particularmente, intentaron entender cómo tal arritmia puede llevar a la fibrilación ventricular, en la cual la actividad eléctrica del corazón llega a ser desordenada, haciendo los ventrículos agitar bastante que batieron síncrono. Como consecuencia, el bombeo de la sangre es ineficaz, y la muerte puede resultar en cuestión de minutos.

La “taquicardia y la fibrilación ventriculares son las causas de la muerte súbita de cabeza en el mundo desarrollado,” Bursac dijo. “Todavía, en seres humanos y animales la anatomía es tan compleja que los mecanismos de tales arritmias son difíciles de disecar sistemáticamente.”

En su estudio, Bursac y sus colegas crearon una versión más simple del tejido cardiaco usando las células de los ventrículos de corazón de ratas neonatales. Transfirieron las células en los platos de cultura en los cuales habían estampado configuraciones exactas de las proteínas sabidas para soportar incremento del tejido del corazón. Las proteínas hicieron las células orientarse, la interconexión y crecer de una forma que el tejido normal del corazón de los imitadores, Bursac explicó.

Las personas entonces indujeron actividad eléctrica en estos tejidos dirigidos como ocurriría en taquicardia ventricular y tentativa pararla con pulsos dominantes.

“Al principio, hay una única onda giratoria -- el “plato de cultura” análogo de la taquicardia ventricular,” Bursac dijo. “Después de un período corto, aplicamos los trenes de pulsos en un intento por terminar esta onda.”

Los pulsos pararon con éxito la onda el 80 por ciento del tiempo, denunciaron. En los casos restantes, sin embargo, los pulsos convirtieron la única onda en las ondas múltiples que continuaron activar las células cardiacas a un régimen acelerado.

“Es decir en vez de terminarlo, el establecimiento del paso perpetuó y empeoró real la condición inicial en el cerca de 20 por ciento de los casos,” Bursac dijo. “Ese porcentaje aproxima la frecuencia con la cual éste se piensa para ocurrir en pacientes con los defibrillators implantados.”

El análisis de los investigadores reveló una explicación posible para las dos reacciones. Encontraron diferencias importantes en la propagación de la actividad eléctrica a través de los tejidos dirigidos entre los que respondieron a las descargas eléctricas dominantes parando su ritmo aberrante, y los que respondieron acelerando su ritmo.

Si tales configuraciones características esperan en pacientes, los médicos podrían potencialmente utilizarlos para determinar a esa gente para quien los defibrillators son más probables empeorar ritmo cardíaco anormal, Bursac dijo.

Los supuestos defibrillators implantables del cardioverter (ICD) vigilan la sincronización de latidos del corazón y pueden entregar descargas eléctricas pequeñas o grandes a las arritmias correctas. Tales dispositivos han llegado a ser cada vez más comunes para los pacientes que han experimentado arritmias y están por lo tanto en el riesgo creciente para las anormalidades futuras del ritmo, Bursac dijo.

En pacientes con los defibrillators implantados, los dispositivos tentativa a menudo terminar taquicardia ventricular entregando pulsos eléctricos a un único sitio a un régimen ligeramente más arriba que el índice de taquicardia. Tal establecimiento del paso reemplaza generalmente las ondas anormales del corazón para restablecer un ritmo normal, Bursac dijo.

En el 5 a 20 por ciento de casos, sin embargo, el establecimiento del paso de la anti-taquicardia puede dar lugar a un ritmo cardíaco o a una inducción acelerado de la fibrilación ventricular.

Cuando los pulsos de establecimiento del paso aceleran taquicardia, los dispositivos actuales de ICD entregan generalmente un fuerte y descarga eléctrica dolorosa, él dijo. El estudio adicional de los tejidos dirigidos pudo llevar a más seguro y las estrategias menos dolorosas para las arritmias que paran, Bursac dijo. Por ejemplo, las observaciones preliminares sugirieron que eso el establecimiento del paso del tejido dirigido a los regímenes ligeramente abajo del índice de taquicardia pueda todavía retrasar el ritmo acelerado.

Los resultados en general demostraron la utilidad prometedora del tejido dirigido en el laboratorio para estudiar las propiedades electrofisiológicas complejas del corazón en salud y enfermedad, dijeron.

Los “defibrillators implantados pueden proteger a muchos pacientes, pero los dispositivos en lugar de otro aceleran a veces batidos de corazón rápidas,” Bursac dijo. “El mecanismo responsable de esto había seguido siendo no entendible. Hemos podido ahora mostrar en estos cultivos celulares cardiacos que las ondas giratorias de los pulsos del interruptor eléctrico a veces bastante que los.”

Los tejidos cardiacos dirigidos también pudieron probar un terreno de pruebas útil para la droga potencial y las terapias génicas que podrían restablecer ritmos normales del corazón, él agregó.

“Bursac y Tung han presentado una explicación mecánica convincentemente para un fenómeno clínico importante que reprodujeron en una placa de Petri,” Igor Efimov y el cristal Ripplinger, ambos universidad de Washington en St. Louis, escribió en un editorial. “Su estudio mostró que, como en terapia clínica, el establecimiento del paso de la anti-taquicardia es altamente acertado; con todo en algunos casos, puede dar lugar a la aceleración de la arritmia reentrante en vez de su fin.”