Estudio de la dispersión regional de corrientes iónicas en la localización preferencial de fuentes durante fibrilación auricular paroxística

Abstract

[ES] La Fibrilación Auricular (FA) es una de las patologías cardíacas sostenidas más comúnmente encontradas en la práctica clínica afectando a la población general. A pesar de los últimos avances tecnológicos, es necesaria una comprensión detallada de los mecanismos subyacentes para el desarrollo de estrategias de control de ritmo y procedimientos de ablación más eficaces. Evidencias experimentales y clínicas han hecho recientemente que la comunidad científica acepte ampliamente la hipótesis de que la FA está, en muchos casos, mantenida por fuentes de reentrada continuas y muy rápidas (rotores), activaciones de alta frecuencia preferencialmente localizadas en la pared posterior de la aurícula izquierda (PPAI) alrededor de las venas pulmonares (VP). Sin embargo, no se ha establecido un enlace mecanístico detallado entre las propiedades heterogéneas del sustrato activo auricular, el control de la dinámica de reentrada y la localización espacio-temporal de estas fuentes. En base a evidencia científica en la literatura y a resultados experimentales previos sobre cómo la dispersión de las corrientes iónicas afectan el control y la dinámica de estas fuentes, el presente Trabajo Final de Master presenta un estudio de modelado y simulación junto con un análisis numérico justificado y detallado de cómo la distribución heterogénea de estas corrientes no solo genera dispersión y un sustrato para la aparición de actividad fibrilatoria sino directamente a la estabilidad de estas fuentes reentrantes candidatas directoras de la FA, y así, por tanto, al mantenimiento de la misma. A continuación se introduce un nuevo concepto por el que estas fuentes son atraídas hacia sumideros de excitabilidad mediados de manera dominante por la corriente IK1. Se demuestra que estos sumideros de excitabilidad son parcialmente responsables de la actividad fibrilatoria en la unión entre PPAI y VP, unión PVLAJ. Se discuten y destacan las condiciones que desvían esta propuesta de la proposición existente en la bibliografía sobre IK1 y los rotores madre. Dado que una verificación experimental/clínica de las propiedades ionicas relevantes a esta nueva hipótesis de trabajo es limitada, se plantean medidas alternativas a partir de estudios de electrofisiología convencionales y sus limitaciones.

[EN] Atrial Fibrillation ( AF) is one of the most common sustained cardiac arrhytmias encountered in clinical practice affecting the general population. Despite recent technological advances , we need a detailed understanding of the underlying mechanisms for the development of rhythm control strategies and more effective ablation procedures . Experimental and clinical evidences widely accepted scientific community hypothesized that the FA is , in many cases , maintained by continuous reentrant sources, very fast ( rotors), high-frequency activation preferentially located at de left atrial posterior wall ( LAPW ) around the pulmonary veins (PV). However, it hasn't been established a detailed mechanistic link between the heterogeneous properties of active atrial substrate , controlling reentry dynamics and spatiotemporal localization of these sources. Based on scientific evidence in the literature and previous experimental results about how dispersion on ionic currents affect the dynamics and control of these sources , the present Master Final Project presents a modeling and simulation study along with a justification and detailed numerical analysis of how the heterogeneous distribution of these currents, not only generates a substrate for the appearance of fibrillatory conduction but affects directly to the stability of these reentrant sources driving AF, thus, contributing to its maintenance. Here we introduce a novel concept by which these sources are attracted to IK1-mediated excitability sinks. We show that these excitability sinks are partially responsible for the espatiotemporal dynamics of fibrillatory activity at the junction between PLAW and PVs (PV-LA Junction). We discuss and highlight the conditions that divert from the existing proposition in the literature on IK1 and mother rotors. As an experimental or clinical verification of the importance of ionic properties is limited, we suggest new measurements, alternative measures, that can be used in conventional electrophysiology studies and discuss their limitations.