Le Centre National de Recherche Cardiovasculaire (CNIC), en collaboration avec des scientifiques espagnols et étrangers, a développé un nouvel outil de diagnostic qui permet d’évaluer simultanément l’activité électrique et mécanique (contractile) du cœur.
Résumé L’évaluation électromécanique non invasive au cours de la fibrillation auriculaire identifie les altérations sous-jacentes de la myopathie auriculaire avec une valeur pronostique précoce La caractérisation électromécanique de la fibrillation auriculaire (FA) reste une lacune majeure dans la compréhension de la myopathie auriculaire liée à la FA. Cette étude rapporte des informations mécanistes sur le processus de remodelage électromécanique associé à la progression de la FA et démontre en outre sa valeur pronostique en clinique. Chez le porc, une évaluation électromécanique séquentielle au cours de la progression de la FA montre une diminution progressive de l’activité mécanique et une dissociation précoce de son homologue électrique. Des échantillons de tissus auriculaires provenant d’animaux atteints de FA révèlent une augmentation anormale de la mort des cardiomyocytes et des altérations des protéines traitant le calcium. La protéomique quantitative à haut débit et les analyses par immunoblot à différents stades de la progression de la FA identifient une régulation négative des protéines contractiles et une augmentation progressive de la fibrose auriculaire. De plus, des techniques avancées de cartographie optique, appliquées aux préparations du cœur entier pendant la FA, démontrent que le remodelage lié à la FA diminue le seuil de fréquence de dissociation entre les signaux de tension transmembranaires et les transitoires de calcium intracellulaire par rapport aux témoins sains. Les simulations unicellulaires de cardiomyocytes auriculaires humains confirment également les résultats expérimentaux. Chez les patients, une évaluation non invasive de la relation électromécanique auriculaire démontre en outre que la dissociation électromécanique auriculaire est un indicateur pronostique précoce du contrôle aigu et à long terme du rythme. Ils démontrent que le remodelage lié à la FA diminue le seuil de fréquence de dissociation entre les signaux de tension transmembranaire et les transitoires de calcium intracellulaire par rapport aux témoins sains. |
Figure : Représentation schématique de l’évolution du remodelage électromécanique des oreillettes du cœur lors d’une fibrillation auriculaire, indiquant à chaque stade de la maladie la probabilité de rétablissement d’un rythme normal après un épisode ininterrompu de fibrillation auriculaire.
commentaires
Une étude multidisciplinaire dirigée par des scientifiques du Centre national de recherche cardiovasculaire (CNIC) présente une nouvelle méthode pour évaluer les changements structurels et électrophysiologiques, appelés remodelage auriculaire , qui se produisent dans le cœur des patients atteints de fibrillation auriculaire, l’une des formes les plus fréquentes de arythmie. La nouvelle méthode de diagnostic est basée sur l’évaluation simultanée de l’activité électrique et mécanique (contractile) dans les oreillettes du cœur lors d’une fibrillation auriculaire. L’étude est publiée dans Nature Communications (DOI 10.1038/s41467-023-40196-y).
Le responsable de l’étude, David Filgueiras, a expliqué que, jusqu’à présent, « il s’agissait d’un défi non relevé », car, d’une part, « la technologie disponible ne permettait pas d’intégrer les deux types d’informations pour fournir une évaluation plus complète », et d’autre part, « lors d’une fibrillation auriculaire, les mouvements contractiles des oreillettes sont de faible intensité et les mesurer constitue un défi technique ». La fibrillation auriculaire est un rythme cardiaque irrégulier et souvent très rapide qui peut provoquer la formation de caillots sanguins dans le cœur, augmentant ainsi le risque d’accident vasculaire cérébral, d’insuffisance cardiaque et de complications associées. La fibrillation auriculaire touche environ 10 millions de personnes en Europe et environ 700 000 en Espagne.
La fibrillation auriculaire est actuellement classée en fonction de la durée pendant laquelle le patient souffre d’arythmie. Cependant, explique le Dr Filgueiras, qui dirige le groupe de développement avancé des mécanismes et thérapies de l’arythmie au CNIC et est cardiologue à l’Institut de recherche en santé de l’hôpital clinique de San Carlos (IdISSC), « cette classification temporelle ne fournit pas d’informations sur le l’état d’un patient ou le degré de remodelage auriculaire , un paramètre particulièrement important dans les premiers mois de la maladie, lorsque les processus pathologiques sous-jacents peuvent progresser à des rythmes différents.
Selon le Dr Filgueiras, « l’importance de cette nouvelle méthode de diagnostic réside dans sa capacité à fournir une évaluation personnalisée du degré de remodelage auriculaire d’un patient individuel, quelle que soit la classification clinique basée sur des critères temporels ».
Les trois premiers auteurs de l’étude sont Daniel Enríquez Vázquez, du Complexe Hospitalier Universitaire de La Corogne et membre du Réseau Espagnol de Recherche Cardiovasculaire (CIBERCV), et les scientifiques du CNIC Jorge G. Quintanilla et Alba García Escolano. Le Dr Enríquez Vázquez a souligné que « au niveau clinique, les résultats montrent que la dissociation électromécanique chez les patients atteints de fibrillation auriculaire est un indicateur solide de la progression de la maladie et de la nécessité de prendre des mesures urgentes pour ramener ces patients à un rythme normal ». de manière efficace et stable. manière."
L’équipe dirigée par le Dr Filgueiras a travaillé en collaboration avec des collègues de l’Hôpital Clinique San Carlos, de l’Hôpital Central Universitaire des Asturies, de l’Hôpital de la Santa Creu i Sant Pau, du Complexe Hospitalier Universitaire de La Corogne, de l’Université Complutense de Madrid, l’Université Polytechnique de Madrid, l’Université Autonome de Barcelone, l’Université du Connecticut et le CIBERCV. Au cours des 10 dernières années, cette équipe d’experts nationaux et internationaux a travaillé ensemble pour intégrer des données cardiaques électriques et mécaniques afin de permettre une caractérisation personnalisée de l’état des changements pathologiques associés à la progression de la fibrillation auriculaire.
Cette équipe diversifiée a pu y parvenir en utilisant une approche multidisciplinaire.
Dans la première phase, les ingénieurs et les physiciens ont conçu la stratégie la plus appropriée pour intégrer les données électriques et mécaniques . La solution qu’ils ont trouvée consistait à mesurer l’activité mécanique à l’aide de l’imagerie Doppler, une méthode non invasive qui fournit des informations sur les mouvements des tissus auriculaires, et l’activité électrique à l’aide de l’électrocardiographie de surface.
Les deux approches sont faciles à mettre en œuvre en clinique car elles sont non invasives et peuvent être réalisées lors d’une échographie transthoracique, une étude de routine de la forme et de la fonction du cœur et de certaines de ses structures internes.
Des experts en biologie, biotechnologie, biochimie et génie biomédical ont participé à la deuxième phase, en collaboration avec l’unité de protéomique du CNIC et des cardiologues cliniciens. Les études expérimentales réalisées au cours de cette phase ont corrélé les informations obtenues avec la nouvelle approche avec les changements pathologiques sous-jacents dans le tissu auriculaire. Ces informations ont été utilisées pour développer de nouvelles techniques de cartographie avancées et des simulations informatiques afin de révéler les mécanismes sous-jacents au remodelage électrique et mécanique au cours de la progression de la FA.
La phase finale était une étude prospective multicentrique portant sur 83 patients à un stade précoce du développement de la fibrillation auriculaire, afin de déterminer la valeur pronostique de l’évaluation électrique et mécanique simultanée des oreillettes chez les patients présentant ce type d’arythmie.
Les résultats expérimentaux et cliniques ont révélé un déséquilibre entre l’activation électrique et mécanique (contractile) dans les oreillettes aux premiers stades de la maladie. Cela provoque la dissociation des deux paramètres , de sorte que l’activation contractile ne peut pas suivre le rythme de l’activation électrique, un phénomène que les chercheurs appellent dissociation électromécanique auriculaire . Le rythme de cette dissociation est spécifique à chaque patient, bien qu’en l’absence de rétablissement d’un rythme normal, il soit généralement observé dans les 2-3 premiers mois suivant un épisode ininterrompu de fibrillation auriculaire.
Un avantage clé de cette nouvelle approche est que la dissociation électromécanique auriculaire est identifiée avant l’apparition de signes cliniques manifestes de remodelage auriculaire structurel . « L’utilisation de cette nouvelle approche diagnostique permet une caractérisation précoce du remodelage sous-jacent chez les patients atteints de fibrillation auriculaire », a déclaré le Dr Filgueiras. « L’étude démontre qu’il est possible d’intégrer les données électriques et mécaniques des oreillettes de patients atteints de fibrillation auriculaire pour obtenir des informations pronostiques personnalisées sur la progression clinique de la maladie. »
Nicasio Pérez Castellano, de l’IdISSC, et David Calvo Cuervo, de l’Hôpital Central des Asturies et actuellement membre de l’IdISSC, ont souligné que « outre les résultats obtenus, une grande force de cette nouvelle approche est son caractère non invasif ». nature, ce qui facilite grandement la gestion. des patients atteints de fibrillation auriculaire.
Julián Pérez Villacastín, collaborateur clinique de l’étude à l’Hôpital Clínico San Carlos, CIBERCV et actuellement président de la Société espagnole de cardiologie, a ajouté que « cette recherche et sa mise en œuvre clinique permettront une prise en charge de plus en plus personnalisée des patients atteints de fibrillation auriculaire ».
L’étude a été financée par le programme H2020 de l’Union européenne (convention de subvention n° 965286), le ministère de la Science et de l’Innovation (PID2019-109329RB-I00 et PGC2018-097019-B-I00), l’Institut de santé Carlos III (Fonds européen pour la recherche en santé). PRB3 (PT17/0019/0003-ISCIII-SGEFI/FEDER, ProteoRed), Fonds interhospitalier pour la recherche cardiovasculaire, CIBERCV, Fundación Salud 2000 et Fundación La Caixa (code de projet HR17-00247).
