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Cardiac electro-mechanical coupling in relation to ventricular arrhythmias in the intact human heart: from cardiac mapping and speckle tracking echocardiography to biomarkers

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El equilibrio de la energía en el corazón

La actividad eléctrica y mecánica del corazón humano están relacionadas estrechamente. La descripción de los mecanismos de autorregulación entre estos procesos es esencial para la salud humana.

Investigación fundamental
Salud

El bombeo de la sangre del corazón se mantiene mediante impulsos eléctricos que se originan en la aurícula derecha. En condiciones fisiológicas, la activación eléctrica garantiza el buen funcionamiento de los mecanismos de relajación y contracción del miocardio. La deformación mecánica de este órgano induce cambios en la electrofisiología cardíaca, lo que indica una interacción entre los dos procesos. Este fenómeno se denomina retroalimentación electromecánica (REM) del miocardio y no se ha descrito con detalle in vivo. El equipo del proyecto CARDIO MEF, financiado con fondos europeos, investigó la REM en pacientes sometidos a cirugía a corazón abierto. Para ello, se evaluó de forma simultánea la actividad eléctrica y mecánica a través de una matriz cardíaca de multielectrodos y la ecocardiografía transesofágica. Se prestó especial atención a la repolarización ventricular, la dinámica de los latidos y la dispersión espacial. Se pensó que las alteraciones de la deformación del miocardio presentan un efecto directo y predecible sobre la electrofisiología. Mientras que en pacientes con arteriopatía coronaria, la heterogeneidad mecánica podría contribuir a una heterogeneidad eléctrica, lo que crearía un estado proarrítmico. El análisis de los datos recogidos mostró la presencia de cambios en la repolarización y las contracciones prematuras en caso de modificaciones en la carga ventricular debido a una oclusión transitoria de la aorta y la aplicación y desconexión de un bypass cardiopulmonar. Mediante una combinación de modelos informáticos y datos experimentales humanos, se estudió la REM a escala celular. El modelo informático mostró que la deformación mecánica y la activación adrenérgica podían afectar a la dinámica de repolarización cardíaca. Cabe destacar que, en condiciones patológicas, estos dos procesos pueden actuar de forma sinérgica y generar una arritmia grave. En otra rama del proyecto se investigaron los mecanismos implicados en la alternancia de la repolarización, un fenómeno electromecánico que está asociado a una variabilidad latido a latido periódica de las ondas T en el electrocardiograma. Los resultados identificaron un papel de la calcequestrina y la rianodina en este fenómeno. Se trata de proteínas implicadas en el movimiento de los iones calcio. En conjunto, El estudio proporcionó datos fundamentales sobre la interconexión entre la actividad eléctrica y mecánica del corazón humano. Además, se espera que estos resultados tengan contribuyan al diseño de pruebas predictivas de la arritmia ventricular y tratamientos eficaces.

Palabras clave

Miocardio, retroalimentación electromecánica, CARDIO MEF, arritmia, alternancia de la repolarización

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