Wapń poprawia przewidywanie groźnych zaburzeń rytmu serca po operacjach kardiochirurgicznych
Naukowcy z Uniwersyteckiego Centrum Medycyny w Getyndze (UMG) oraz Uniwersyteckiego Szpitala w Heidelbergu (UKHD) odkryli, że sposób, w jaki mięsień sercowy przetwarza wapń, może wskazywać na ryzyko wystąpienia zaburzeń rytmu serca po operacji kardiochirurgicznej. Wskaźniki dotyczące gospodarki wapniowej pozwalają znacznie dokładniej niż dotychczas określić, którzy pacjenci są szczególnie narażeni na powikłania. Wyniki badania opublikowano w prestiżowym czasopiśmie European Heart Journal.
Nowe spojrzenie na ryzyko pooperacyjnego migotania przedsionków
Zgodnie z danymi Niemieckiej Fundacji Serca aż do 60% pacjentów po zabiegach kardiochirurgicznych rozwija tzw. pooperacyjne migotanie przedsionków (POAF – postoperative atrial fibrillation). To jedno z najczęstszych powikłań pooperacyjnych – serce bije wtedy nieregularnie i często zbyt szybko, co może prowadzić do uczucia osłabienia, duszności, bólu w klatce piersiowej, a w cięższych przypadkach do utraty przytomności.
Zespół kierowany przez prof. Nielsa Voigta, kierownika Katedry Farmakologii Molekularnej w UMG, oraz dr. dr. Stefana Kallenbergera, lidera grupy badawczej w zakresie medycyny systemowej w centrum BioQuant Uniwersytetu w Heidelbergu, opracował nowy sposób oceny ryzyka wystąpienia zaburzeń rytmu serca po operacjach. Wykazano, że dodanie informacji o wewnątrzkomórkowych ruchach jonów wapnia w kardiomiocytach do tradycyjnych czynników klinicznych (takich jak wiek czy choroby towarzyszące) znacząco zwiększa precyzję prognozy.
Wapń pełni kluczową funkcję w mechanizmie skurczu serca – umożliwia skracanie włókien mięśniowych i przepompowywanie krwi. Jego wewnątrzkomórkowa regulacja odgrywa więc zasadniczą rolę w utrzymaniu rytmicznej pracy mięśnia sercowego.
Badanie z udziałem ponad 550 pacjentów
W analizie uwzględniono dane kliniczne 558 pacjentów, którzy przeszli operację serca w ośrodkach w Getyndze i Essen. U wszystkich przed zabiegiem utrzymywano stabilny rytm zatokowy, co umożliwiło precyzyjne określenie zmian związanych wyłącznie z interwencją chirurgiczną.
Podczas operacji kardiochirurdzy pobierali mikroskopijne fragmenty tkanki z prawego przedsionka serca. W laboratorium izolowano z nich pojedyncze komórki mięśnia sercowego, a następnie za pomocą zaawansowanej techniki patch-clamp mierzono w nich prądy elektryczne oraz ruchy jonów wapnia.
Analizy wykazały, że już przed wystąpieniem zaburzeń rytmu można zidentyfikować charakterystyczne „podpisy wapniowe” w komórkach serca, które wskazują na zwiększone ryzyko pooperacyjnego migotania przedsionków.
W kierunku spersonalizowanej prewencji
„Po raz pierwszy udało się nam wykazać, że ryzyko wystąpienia migotania przedsionków można odczytać z zachowania jonów wapnia w kardiomiocytach jeszcze przed operacją” – podkreśla dr Funsho Fakuade, pierwszy autor badania, członek Hertha-Sponer-College w ramach klastra doskonałości MBExC i badacz w zespole prof. Voigta.
Jak dodaje współautorka dr Judith Gronwald z Kliniki Kardiologii i Pneumologii UMG, połączenie danych klinicznych z wynikami pomiarów molekularnych daje szansę na opracowanie precyzyjnych strategii zapobiegania. „Dla pacjentów oznacza to realny zysk – możliwość wdrożenia profilaktyki zanim dojdzie do powikłań” – mówi Gronwald.
Badanie zostało sfinansowane przez Niemieckie Centrum Badań nad Chorobami Układu Krążenia (DZHK) oraz klaster doskonałości Multiscale Bioimaging: From Molecular Machines to Networks of Excitable Cells (MBExC).
Prof. Voigt podsumowuje: „Nasza praca pokazuje, jak istotne jest inteligentne łączenie danych molekularnych z klinicznymi. Tylko w ten sposób możemy uzyskać pełniejszy obraz indywidualnego ryzyka i opracować skuteczniejsze, spersonalizowane terapie”.
Źródło: European Heart Journal, Cytosolic calcium handling signature: integration with clinical predictors enhances prediction of post-operative atrial fibrillation
DOI: https://doi.org/10.1093/eurheartj/ehaf609
