Estudo dos mecanismos envolvidos na taquiarritmia atrial induzida por estimulação eletrica de alta frequencia

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Zafalon Junior, Nivaldo
Data de Publicação: 2006
Tipo de documento: Tese
Idioma: por
Título da fonte: Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP)
Texto Completo: https://hdl.handle.net/20.500.12733/1604471
Resumo: Orientadores: Jose Wilson Magalhães Bassani, Rosana Almada Bassani
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spelling Estudo dos mecanismos envolvidos na taquiarritmia atrial induzida por estimulação eletrica de alta frequenciaStudy of mechanisms envolved in atrial tachyarrithymias induced by high frequency electrical stimulationArritmiaModelos biológicosReceptores celularesReceptores muscularesAgentes cardiovascularesBioengenhariaCoração - VentriculosAtrial tachyarrithymiasBiomedical engineeringChollinergicElectrical stimulationAnimal modelVectoatriogramCellular receptorOrientadores: Jose Wilson Magalhães Bassani, Rosana Almada BassaniTese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Eletrica e de ComputaçãoResumo: Taquiarritmias atriais (TA) são o tipo de arritmia crônica mais comum, e mostram associação com risco de acidentes tromboembólicos. Os mecanismos envolvidos neste tipo de arritmia têm sido alvo de numerosos estudos. Nossa equipe desenvolveu um modelo de geração de TA de origem colinérgica em átrios isolados por estimulação elétrica de alta freqüência, cuja caracterização foi o objeto do presente estudo. Neste trabalho, desenvolvemos, implementamos e validamos uma metodologia para o estudo dos padrões de propagação da atividade elétrica durante arritmias, que se baseia na determinação do vetoatriograma. Nossos principais resultados foram: a) O padrão de propagação da atividade elétrica durante TA de origem colinérgica em átrios direitos é consistente com o desenvolvimento de reentrância da propagação, enquanto que, durante arritmia de origem p-adrenérgica em átrio esquerdo (por sobrecarga celular de Ca2+), o padrão é semelhante ao observado em átrios direitos sob ritmo sinusal, portanto compatível com a formação de focos ectópicos. b) Como observado em estudos anteriores, há um antagonismo entre as vias de sinalização colinérgica muscarínica e P-adrenérgica na determinação da susceptibilidade do tecido a TA. Neste trabalho, constatamos que o efeito pró-arrítmico da ativação da primeira via em condições de estimulação P-adrenérgica é suprimido por inibição de fosfatases de proteínas. Isto nos permite concluir que a ativação de fosfatases pela via muscarínica parece ser um mecanismo adicional envolvido neste antagonismo. c) Dado que resultados prévios na literatura indicam que a redução na duração do potencial de ação atrial, por aumento da condutância de fundo da membrana ao K+, tem importante papel no favorecimento de reentrância por agonistas muscarínicos, levantamos a hipótese de que este mecanismo seja suficiente para facilitar a indução de TA. Para testá-la, investigamos o efeito do pinacidil, que promove a abertura de canais de K+ dependentes de ATP. A aplicação deste fármaco facilitou consideravelmente a indução de TA, de modo dependente de concentração e independente de estimulação de receptores muscarínicos. Além disso, o padrão de propagação da atividade elétrica atrial foi essencialmente semelhante àquele observado durante TA de origem colinérgica e compatível com o desenvolvimento de circuitos reentrantes. Estes resultados não só representam suporte para nossa hipótese, mas também são sugestivos de que condições como hipoxia e isquemia, que podem resultai em depleção do ATP citosólico e abertura dos canais de K+ dependentes de ATP, aumentem a vulnerabilidade atrial ao desenvolvimento de circuitos reentrantes e TAAbstract: Atrial tachyarrhythmias (TA), the most common type of chronic arrhythmia, are associated with increased risk of thromboembolic accidents. Several investigators have attempted to gain insight into the mechanisms underlying TA. Our research team has developed an in vitro model of TA induction by high frequency electric stimulation of isolated atria, which is dependent on muscarinic cholinergic receptor stimulation (cholinergic TA). Aiming at further characterization of this model in the present study, we developed, implemented and validated a method to analyze the pattern of propagation of electric activity during arrhythmias, based on the determination of the vectoatriogram. Our main results were: a) The pattern of electric propagation during cholinergic TA is in agreement with that expected for reentrant propagation. On the other hand, the pattern observed during arrhythmia evoked by ß-adrenoceptor stimulation in left atria (cell Ca2+ overload) resembles that seen in right atria during spontaneous sinusal rhythm, and is thus compatible with the appearance of ectopic automatic foci. b) As previously observed, muscarinic cholinergic and p-adrenergic signaling pathways interact antagonistically to determine atrial susceptibility to arrhythmia induction. In this study, we found that protein phosphatase inhibition suppressed the cholinergic pro-arrhythmic effect in the presence of ß-adrenergic stimulation. We thus conclude that muscarinic-dependent protein phosphatase activation seems to be an additional mechanism involved in the functional antagonism of these signaling pathways. c) Based on previous results from other laboratories showing that atrial action potential abbreviation, due to increase in membrane background K+ conductance, is of paramount importance for reentry facilitation by muscarinic agonists, we hypothesized that this electrophysiological change would be sufficient for facilitation of TA induction. The hypothesis was investigated by testing the effects of pinacidil, an ATP-dependent K+ channel opener. Pinacidil caused a marked, concentration-dependent increase in TA induction, which was independent of muscarinic cholinergic receptor stimulation. In addition, the electric propagation pattern during TA was similar to that observed during cholinergic TA, which is suggestive of establishment of reentrant circuits. These results not only support our hypothesis, but also point out that conditions that may cause depletion of cytosolic ATP, such as hypoxia and ischemia, may increase atrial vulnerability to the occurrence of electric reentry and tachyarrhythmiaDoutoradoEngenharia BiomédicaDoutor em Engenharia Elétrica[s.n.]Bassani, José Wilson Magalhães, 1953-Bassani, Rosana Almada, 1955-Costa, Eduardo TavaresNadruz Junior, WilsonMoreira, Dalmo Antonio RibeiroButton, Vera Lúcia da Silveira NantesQuevedo, Antonio Augusto FasoloUniversidade Estadual de Campinas (UNICAMP). Faculdade de Engenharia Elétrica e de ComputaçãoPrograma de Pós-Graduação em Engenharia ElétricaUNIVERSIDADE ESTADUAL DE CAMPINASZafalon Junior, Nivaldo20062006-11-24T00:00:00Zinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/doctoralThesisapplication/pdf79f. : il.https://hdl.handle.net/20.500.12733/1604471ZAFALON JUNIOR, Nivaldo. 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