Nowe podejścia w leczeniu arytmii

Leki przeciwarytmiczne zakłócają aktywność kanału jonowego i mogą prowadzić do kardiotoksyczności oraz arytmii komorowych, powodując wzrost leczenia ICD. Leki przeciwarytmiczne mogą także prowadzić do zmian morfologicznych rejestrowanych w elektrogramie, zaburzających pracę ICD. Jako że większość przypadków SCD leczonych ICD jest wywołana niedokrwieniem lub chorobą niedokrwienną serca, wymagane jest dokładniejsze poznanie interakcji między lekami, ICD i niedokrwieniem dla zapewnienia skutecznego leczenia.

Finansowany przez UE projekt CARDIODEF (Multiscale investigation of drug - implantable cardioverter defibrillator interactions for antiarrhythmic therapy) miał na celu zbadanie takiej interakcji. W ramach dwuletniego, interdyscyplinarnego projektu połączono modelowanie i symulację z przetwarzaniem sygnału elektrokardiograficznego (ECG) dla wyjaśnienia oddziaływań między niedokrwieniem, lekami przeciwarytmicznymi i ICD.

Projekt CARDIODEF stworzył modele obliczeniowe elektrofizjologii ludzkich komór serca dla symulacji skutków podawania leków przeciwarytmicznych klasy I i III u chorych z niedokrwieniem i bez niedokrwienia. Naukowcy badali zmienność międzyosobniczą w odpowiedzi ludzkich komór serca na ostre niedokrwienie mięśnia sercowego. Badanie to wykazało również zmienność najważniejszych mechanizmów podczas niedokrwienia, co może prowadzić do arytmii na poziomie pojedynczej komórki.

Modelowanie komputerowe pomogło zrozumieć rolę bramek inaktywacji sodu, zależnych od leków przeciwarytmicznych klasy I. Zarówno dane modelowania, jak i dane kliniczne sugerowały, że dostępność kanału sodowego odgrywa istotną rolę w dynamice ostrego niedokrwienia. Mechanizmy leków przeciwarytmicznych klasy III badano podczas regionalnego niedokrwienia w symulacjach całej ludzkiej komory serca.

Wyniki pokazały, że efekty przeciwarytmiczne leków klasy III były oparte na długotrwałej repolaryzacji, szczególnie w normalnej tkance. Przy zwiększonych dawkach zaczęły dominować mechanizmy proarytmiczne. Ponadto projekt CARDIODEF ocenił nowatorski biomarker oparty na EKG, umożliwiający przewidywanie ryzyka arytmii po podaniu leku przeciwarytmicznego (sotalolu). Zwiększoną dyspersję restytucji, związaną z podwyższeniem ryzyka arytmii, przeanalizowano ilościowo na podstawie badania EKG na powierzchni ciała.

Podsumowując, wyniki projektu wskazują na potrzebę zależnej od dawki oceny bezpieczeństwa i skuteczności leków przeciwarytmicznych u pacjentów z chorobą wieńcową serca.