Nagła śmierć sercowa zazwyczaj pojawia się na skutek zaburzenia rytmu serca, a 80% jej przypadków jest związanych z migotaniem komór. Migotanie komór odnosi się do nieskoordynowanych skurczów mięśnia sercowego w związku z nieprawidłowymi impulsami elektrycznymi, które powodują ciężkie zaburzenia serca.
Ostatnio badacze odkryli, że aktywność elektryczna wyspecjalizowanego typu komórek w sercu, zwanych włóknami Purkiniego, poprzedza migotanie komór. Chirurgiczne usunięcie takich obszarów w sercu wyraźnie ograniczało u pacjentów nawracanie migotania komór.
Pod egidą projektu PSCD (Establishing the role of Purkinje fibres in the development of arrhythmias for the prevention of sudden cardiac death: Insights from a combined in vivo and ex vivo study), badacze połączyli optyczne obrazowanie ex vivo z elektrofizjologicznymi technikami in vivo do oceny funkcji włókien Purkiniego.
Na wczesnych etapach projektu badacze oceniali wzorce propagacji elektrycznej i repolaryzacji w sercu, aby określić czynniki wpływające na nieprawidłowości w przewodnictwie elektrycznym serca.
Początkowo naukowcy badali wpływ włókien Purkinjego na aktywację elektryczną i propagację bodźców w mięśniu sercowym. Następnie walidowali wyniki doświadczalnie. Sprzężenie elektryczne, architektura tkanek i morfologia potencjału czynnościowego okazały się głównymi czynnikami u podłoża arytmii. Ustalenia te opublikowano w czasopiśmie Frontiers in Physiology.
Dzięki projektowi PSCD opracowano innowacyjną, ogólną mapę aktywacji z wykorzystaniem sygnałów optycznych, która została zaprezentowana na 35 Dorocznej, Międzynarodowej Konferencji IEEE oraz opublikowana w materiałach konferencyjnych. To narzędzie okazało się bezcenne przy rekonstruowaniu aktywności elektrycznej w 3D serc dużych zwierząt ex vivo. Naukowiec pracujący w projekcie otrzymał III nagrodę dla młodych badaczy podczas 40 Międzynarodowego Kongresu Electrokardiologicznego w Wielkiej Brytanii.
Ten sam badacz zidentyfikował również nowy szlak, który powoduje utrzymujący się częstoskurcz przedsionkowy u owiec z prawidłowym mięśniem sercowym. Częstoskurcz przedsionkowy to zaburzenie, w którym liczba uderzeń serca na minutę przekracza 100. Szlak składał się z mięśniowego obszaru zwanego beleczką przegrodowo-brzeżną, w której odkryto pewne struktury włókien Purkiniego.
Działalność uczestników projektu pozwoliła odkryć nowe cele chirurgicznego leczenia arytmii. Powinno to zwiększyć dokładność ablacji, skrócić czas zabiegu i zwiększyć odsetek skuteczności, a w związku z tym poprawić rokowania pacjentów. Co więcej utworzone nowatorskie narzędzia mogą posłużyć do badań różnych modeli i gatunków doświadczalnych oraz wzorców aktywacji elektrofizjologicznej.
