Aritmia cardiaca: scienziati finanziati dalla UE hanno sviluppato nuovo metodo a bassa energia
Un team internazionale di scienziati finanziati dall’UE ha sviluppato un nuovo metodo a bassa energia per curare la mortale aritmia cardiaca, un gruppo di malattie caratterizzate da un’attività elettrica irregolare nel cuore.
Con un finanziamento di 12 Mio EUR come parte del progetto EUTRIGTREAT (“Identification and therapeutic targeting of common arrhythmia trigger mechanisms”) finanziato nell’ambito del Tema “Salute” del Settimo programma quadro (7° PQ), il team composto da ricercatori provenienti da Germania, Francia e Stati Uniti ha lavorato sulla riduzione dell’energia necessaria per la defibrillazione, un trattamento che fornisce una dose terapeutica di energia elettrica al cuore per i pazienti con aritmia cardiaca.
La defibrillazione tradizionale funziona fornendo un forte impulso elettrico, spesso doloroso e nocivo per i tessuti circostanti, che riporta il cuore al suo ritmo normale. La nuova tecnica dei ricercatori, chiamata “LEAP” (Low-Energy Anti-fibrillation Pacing), usa un catetere cardiaco per creare una sequenza di cinque deboli segnali elettrici nel cuore. Un paio di secondi dopo il cuore ricomincia a battere regolarmente, il che significa che questo metodo ha bisogno dell’84% di energia in meno rispetto alla defibrillazione tradizionale.
In un cuore che funziona in modo sano, gli impulsi elettrici si propagano attraverso il muscolo cardiaco a intervalli regolari e controllati che fanno si che i ventricoli e gli atri del cuore si contraggano e si rilassino nuovamente. Per coloro che soffrono di uno dei disturbi che fanno parte del gruppo dell’aritmia cardiaca, gli impulsi elettrici tendono a propagarsi attraverso il cuore in modo caotico e non sincronizzato. Questo ha l’effetto di ostacolare un battito cardiaco regolare e di impedire che il corretto afflusso di sangue raggiunga tutte le parti del corpo.
Scrivendo sulla rivista Nature, gli scienziati spiegano come questi risultati di ricerca hanno implicazioni per lo sviluppo di cure non dolorose per la fibrillazione cardiaca fatale.
Anche se la defibrillazione LEAP e quella tradizionale sembrano funzionare in modo simile, in effetti danno inizio a processi completamente diversi all’interno del cuore. Il defibrillatore classico funziona usando un campo elettrico molto forte che eccita tutte le cellule dell’organo applicando uno shock ad alta energia doloroso e potenzialmente nocivo per fermare tutti i segnali elettrici nello stesso momento, un processo simile a spegnere e riaccendere un computer che non funziona bene. La LEAP d’altra parte usa una sequenza di impulsi a bassa energia per sincronizzare progressivamente il tessuto passo dopo passo.
Le eterogeneità naturali all’interno del cuore, come i vasi sanguigni, i tessuti grassi o i tessuti fibrotici possono agire come fonti di onde sincronizzanti, come gli scienziati hanno mostrato in esperimenti e in simulazioni al computer durante lo studio. Gli impulsi elettrici deboli sono sufficienti a stimolare le cellule in queste regioni, visto che con ogni impulso aggiuntivo vengono attivate più eterogeneità, che a loro volta fermano gradualmente l’attività caotica.
“Le eterogeneità agiscono come piccoli siti di controllo che – una volta attivati – possono “riprogrammare” l’intero organo,” commenta Valentin Krinsky, uno dei ricercatori dell’Institut non Linéaire de Nice.
Oltre 10 milioni di persone in tutta Europa e negli Stati Uniti sono affetti da fibrillazione atriale, la forma più comune di aritmia cardiaca. Questi risultati di ricerca potrebbero essere rilevanti anche per l’eliminazione della fibrillazione ventricolare, una forma letale di aritmia, che viene interrotta solo attraverso defibrillatori esterni o impiantabili.
“Lo sviluppo della LEAP è un risultato rivoluzionario e uno straordinario esempio di collaborazione interdisciplinare di successo tra fisici e medici-scienziati, con un impatto immediato sullo sviluppo di nuove terapie per aritmie cardiache letali,” dice uno dei ricercatori dello studio, Markus Zabel, del Centro universitario Göttingen.
Il progetto EUTRIGTREAT è formato da un consorzio comprendente 15 partner provenienti da Belgio, Francia, Germania, Grecia, Italia, Paesi Bassi, Regno Unito, Stati Uniti e Svizzera. Lo scopo generale è condurre una ricerca che abbia come obiettivo la comprensione dei meccanismi che causano l’aritmia e i relativi biomarcatori di rischio. Sapere ciò contribuirà a prevenire e curare la morte cardiaca improvvisa (MCI).
Per maggiori informazioni, visitare:
EUTRIGTREAT:
http://www.eutrigtreat.eu
Istituto Max Planck di dinamica e auto-organizzazione:
http://www.ds.mpg.de/english/research/index.php
