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Os pesquisadores controlam ondas cardíacas com luz para estudar ritmos anormalmente rápidos do coração

Sobre 300.000 povos morra todos os anos nos E.U. devido à morte cardíaca repentina. Em muitos casos, a morte cardíaca repentina é causada pelos ritmos anormalmente rápidos do coração chamados tachycardias, que significa que o coração não pode bombear o sangue adequado ao corpo.

No caos, pelo AIP que publica, os pesquisadores usam ratos para estudar tachycardias e o achado lá é os mecanismos intrínsecos que existem no tecido do coração que supor conduzem à auto-terminação do ritmo cardíaco rápido.

Um tachycardia é uma pulsação do coração que activa continuamente o coração, como um comboio do brinquedo que circunda infinita uma trilha circular.”

Vidro de Leon, co-autor

Os pesquisadores modelaram tachycardias em um coração do rato detectando a onda em de uma parte do coração e estimulando uma outra parte uma vez fixa em mais tarde. Descobriram que as pequenas alterações no atraso conduzem à circulação infinita ou à auto-terminação das ondas cardíacas.

Durante a circulação da onda e antes da terminação, havia frequentemente uma alternação de características da onda, tais como um ciclo que continuam mais rapidamente e estar seguinte mais lento. Os pesquisadores usaram o optogenetics, um grupo de ferramentas que permitisse que estimulem e controlem ondas cardíacas com luz, um pouco do que por métodos padrão da estimulação elétrica.

A dinâmica alterna, chamada alternans, no coração foi associada no passado com a iniciação dos tachycardias. Conseqüentemente, os esforços foram feitos eliminar ou reduzir alternans.

“Paradoxal, nós encontramos que os alternans podem igualmente facilitar a auto-terminação do tachycardia e puderam ser benéficos,” dissemos o co-autor Gil Bub.

O óptico, sistema de controlo de feedback do tempo real pode ser usado para uma grande variedade de experiências inovativas além desta pesquisa específica.

“Nós poderíamos estender o trabalho ao controle do estudo de outras geometria da propagação de onda cardíaca anormal tais como ondas espirais. Pode igualmente ser aplicada ao sistema nervoso onde há uns ritmos de estouro anormais tais como a epilepsia,” disse Leonardo Sacconi do co-autor.

A equipe planeia construir nesta pesquisa em diversas maneiras, incluindo realizando experiências similares na cultura celular cardíaca e investigando como as drogas impactam a estabilidade dos tachycardias, caracterizando os mecanismos moleculars e iónicos que facilitam a auto-terminação do tachycardia, e alterando o valor dos alternans para analisar seu papel na auto-terminação do tachycardia.

Source:
Journal reference:

Biasci, V., et al. (2020) Universal mechanisms for self-termination of rapid cardiac rhythm. Chaos. doi.org/10.1063/5.0033813.