Credits Giulia Arecchi
E’ stato scoperto un nuovo meccanismo di protezione, una sorta di auto-defibrillazione applicata dal cuore: in presenza di ritmi rapidi si instaurano delle complesse oscillazioni elettriche che portano al risincronizzare del ritmo cardiaco.
“Il nostro cuore si contrae con ritmi regolari grazie ad una sequenza di impulsi elettrici chiamati potenziali d’azione. Le aritmie cardiache sono alterazioni della frequenza e della propagazione di tali impulsi.
Tra le varie aritmie cardiache troviamo la tachicardia ventricolare in cui la frequenza cardiaca è significativamente aumentata”, spiega Leonardo Sacconi, primo ricercatore del Cnr Ino.
“Quest’ultima è un tipo di aritmia pericolosa in quanto può degenerare in fibrillazione ventricolare, con esiti fatali”.
La scoperta di un sistema di terminazione spontanea delle aritmie cardiache è stata possibile grazie a un approccio interdisciplinare che vede coinvolti ricercatori dell’Istituto nazionale di ottica del Cnr con ricercatori dell’Università di Firenze e del Lens nonché enti stranieri come l’Università di Friburgo (Germania), Max Plank (Germania) e McGill University (Canada).
I ricercatori hanno studiato le dinamiche elettriche alla base della tachicardia ventricolare, andando anche a esplorare quali misure il cuore mette in atto per contrastare le aritmie.
“Abbiamo osservato che i segnali elettrici che precedono la terminazione spontanea di una tachicardia ventricolare sono caratterizzati da una dinamica oscillatoria di impulsi di durata diversa da un battito all’altro chiamata alternans”, spiega Valentina Biasci, primo autore dello studio e assegnista di ricerca presso il Lens.
“Sfruttando l’optogenetica, una tecnica emergente che permette di manipolare l’attività elettrica del cuore mediante l’utilizzo della luce, è stato possibile amplificare le dinamiche oscillatorie durante tachicardie ventricolari”.
I risultati sono andati oltre le aspettative.
“Quando le alternans venivano aumentate, abbiamo riscontrato una maggiore suscettibilità da parte del cuore all’auto-terminazione dell’evento aritmico”, aggiunge Sacconi.
“Questo ci ha permesso di dimostrare l’effetto cardio-protettivo delle alternans durante gli eventi aritmici, come se fossero un vero e proprio meccanismo di difesa innescato dal cuore stesso al fine di risincronizzarsi”.
Ora diventa quindi possibile lo sviluppo di una nuova generazione di farmaci e dispositivi medici antiaritmici che sfruttano come meccanismo d’azione l’aumento delle alternans cardiache durante gli eventi aritmici.
“Una possibile futura applicazione clinica potrebbe essere la progettazione di un defibrillatore cardiaco impiantabile a bassa energia, a fronte di quelli attuali la cui efficacia è limitata dai dolorosi shock elettrici che li caratterizzano”, conclude Biasci.
Per saperne di più
Basic Research in Cardiology
Optogenetic manipulation of cardiac electrical dynamics using sub-threshold illumination: dissecting the role of cardiac alternans in terminating rapid rhythms
Link…
CNR-INO
Istituto nazionale di ottica del Cnr
Link…
Dipartimento di Medicina Sperimentale e Clinica (DMSC) | UniFI
Link…
Università degli studi di Firenze-Dipartimento di Neurofarba
Link…
LENS – European Laboratory for Non-Linear Spectroscopy / University of Florence
Link…
McGill University
Link…
Marco Dal Negro
Antonio Turetta
