Comparison of epicardial mapping and noncontact endocardial mapping in dog experiments and computer simulations

La fibrillation auriculaire, l'arythmie la plus fréquente en clinique, affecte 2.3 millions de patients en Amérique du Nord. Pour en étudier les mécanismes et les thérapies potentielles, des modèles animaux de fibrillation auriculaire ont été développés. La cartographie électrique épicardique à haute densité est une technique expérimentale bien établie pour suivre in vivo l'activité des oreillettes en réponse à une stimulation électrique, à du remodelage, à des arythmies ou à une modulation du système nerveux autonome. Dans les régions qui ne sont pas accessibles par cartographie épicardique, la cartographie endocardique sans contact réalisée à l'aide d'un cathéter en forme de ballon pourrait apporter une description plus complète de l'activité auriculaire. Dans cette étude, une expérience chez le chien a été conçue et analysée. Une reconstruction électro-anatomique, une cartographie épicardique (103 électrodes), une cartographie endocardique sans contact (2048 électrodes virtuelles calculées à partir un cathéter en forme de ballon avec 64 canaux) et des enregistrements endocardiques avec contact direct ont été réalisés simultanément. Les systèmes d'enregistrement ont été également simulés dans un modèle mathématique d'une oreillette droite de chien. Dans les simulations et les expériences (après la suppression du nœud atrio-ventriculaire), des cartes d'activation ont été calculées pendant le rythme sinusal. La repolarisation a été évaluée en mesurant l'aire sous l'onde T auriculaire (ATa) qui est un marqueur de gradient de repolarisation. Les résultats montrent un coefficient de corrélation épicardique-endocardique de 0.8 (expérience) and 0.96 (simulation) entre les cartes d'activation, et un coefficient de corrélation de 0.57 (expérience) and 0.92 (simulation) entre les valeurs de ATa. La cartographie endocardique sans contact apparait comme un instrument expérimental utile pour extraire de l'information en dehors des régions couvertes par les plaques d'enregistrement épicardique.

Facilitation de la procédure d’ablation de fibrillation auriculaire persistante après restauration du rythme sinusal pré-procédure : une étude multicentrique comparative

L’ablation de fibrillation auriculaire (FA) persistante est associée à des temps de procédure plus longs et à un moindre succès par rapport à l’ablation de FA paroxystique. Nous avons posé l’hypothèse que la restauration et le maintien du rythme sinusal ≥ 1 mois pré-procédure faciliteraient la terminaison de la FA et amélioreraient le succès de la procédure. Méthodes: Nous avons conduit une étude rétrospective comparant deux cohortes de patients consécutifs se présentant en FA persistante pour première ablation de FA : le groupe rythme sinusal (RS) avec restauration et maintien du rythme RS ≥ 1 mois pré-procédure (Groupe RS; N=40) et un groupe contrôle de patients en FA pré ablation (Groupe contrôle; N=40), apparié selon le sexe, l’âge, la longueur maximale de durée de FA. Une ablation de type en paliers (“stepwise”) a été réalisée dans les deux groupes (avec FA induite en début de procédure dans le groupe RS). Le succès a été défini par l’absence de récidive de FA ou de tachycardie atriale sans anti arythmique après un suivi minimal de 12 mois post procédure. Résultats: Durant la procédure de index d’ablation de FA, le cycle de FA était plus long dans le groupe RS par rapport au groupe contrôle (183±32 vs 166±20 ms, P=0.06) suggérant un remodelage inverse. Dans le groupe RS, la FA a été terminée plus fréquemment par l’ablation (95.0% vs 77.5%, P<0.05) et a demandé une ablation moins extensive avec moins d’ablation des électrocardiogrammes fragmentés (40.0% vs 87.5%, p<0.001) et moins de lésions linéaires (42.5% vs 82.5%, p<0.001). Les durées moyennes de procédure (199.8±69.8 vs 283.5±72.3 minutes, P<0.001), de fluoroscopie (51.0±24.9 vs 96.3±32.1 minutes, P<0.001), et de radiofréquence (47.5±18.9 vs 97.0±30.6 minutes, P<0.001) ont été plus courtes dans le groupe RS. Les succès cliniques ont été comparables dans les deux groupes après la première (55.0% vs 45.0%, P=0.28) et la dernière procédure (80.0% vs 70.0%, P=0.28), après une durée moyenne de suivi comparable (21.1±9.7 mois).

Analysis of intrinsic cardiac neuron activity in relation to neurogenic atrial fibrillation and vagal stimulation

La fibrillation auriculaire est le trouble du rythme le plus fréquent chez l'homme. Elle conduit souvent à de graves complications telles que l'insuffisance cardiaque et les accidents vasculaires cérébraux. Un mécanisme neurogène de la fibrillation auriculaire mis en évidence. L'induction de tachyarythmie par stimulation du nerf médiastinal a été proposée comme modèle pour étudier la fibrillation auriculaire neurogène. Dans cette thèse, nous avons étudié l'activité des neurones cardiaques intrinsèques et leurs interactions à l'intérieur des plexus ganglionnaires de l'oreillette droite dans un modèle canin de la fibrillation auriculaire neurogène. Ces activités ont été enregistrées par un réseau multicanal de microélectrodes empalé dans le plexus ganglionnaire de l'oreillette droite. L'enregistrement de l'activité neuronale a été effectué continument sur une période de près de 4 heures comprenant différentes interventions vasculaires (occlusion de l'aorte, de la veine cave inférieure, puis de l'artère coronaire descendante antérieure gauche), des stimuli mécaniques (toucher de l'oreillette ou du ventricule) et électriques (stimulation du nerf vague ou des ganglions stellaires) ainsi que des épisodes induits de fibrillation auriculaire. L'identification et la classification neuronale ont été effectuées en utilisant l'analyse en composantes principales et le partitionnement de données (cluster analysis) dans le logiciel Spike2. Une nouvelle méthode basée sur l'analyse en composante principale est proposée pour annuler l'activité auriculaire superposée sur le signal neuronal et ainsi augmenter la précision de l'identification de la réponse neuronale et de la classification. En se basant sur la réponse neuronale, nous avons défini des sous-types de neurones (afférent, efférent et les neurones des circuits locaux). Leur activité liée à différents facteurs de stress nous ont permis de fournir une description plus détaillée du système nerveux cardiaque intrinsèque. La majorité des neurones enregistrés ont réagi à des épisodes de fibrillation auriculaire en devenant plus actifs. Cette hyperactivité des neurones cardiaques intrinsèques suggère que le contrôle de cette activité pourrait aider à prévenir la fibrillation auriculaire neurogène. Puisque la stimulation à basse intensité du nerf vague affaiblit l'activité neuronale cardiaque intrinsèque (en particulier pour les neurones afférents et convergents des circuits locaux), nous avons examiné si cette intervention pouvait être appliquée comme thérapie pour la fibrillation auriculaire. Nos résultats montrent que la stimulation du nerf vague droit a été en mesure d'atténuer la fibrillation auriculaire dans 12 des 16 cas malgré un effet pro-arythmique défavorable dans 1 des 16 cas. L'action protective a diminué au fil du temps et est devenue inefficace après ~ 40 minutes après 3 minutes de stimulation du nerf vague.

Incidencia de fibrilación auricular en pacientes con dispositivos de estimulación cardiaca con cardiopatía chagásica y no chagásica

La posible asociación entre el desarrollo de fibrilación auricular (FA) con la presencia de cardiopatía chagásica en una población portadora de dispositivos cardiacos de estimulación no está descrita. Se presenta un estudio de tipo cohorte retrospectivo realizado en la FCI que recopila las principales características clínicas de una población de pacientes con cardiopatía de variada etiología y portadores de dispositivos cardiacos buscando evaluar la incidencia de FA en presencia de cardiomiopatía de origen chagásico y no chagásico. A la fecha no se cuenta con una base de datos institucional ni regional que contenga las variables analizadas. Durante los 5 meses que duró la construcción de la base de datos se incluyeron 99 sujetos de investigación. Se implantaron 42 marcapasos bicamerales, 39 cardiodesfibriladores bicamerales, 6 dispositivos correspondientes cardiodesfibrilador con función de resincronización cardiaca, 2 resincronizadores cardiacos sin función de cardiodesfibrilador y 7 cardiodesfibriladores unicamerales. De los 99 sujetos recolectados se presentaron 8 desenlaces (FA de novo) y de esos solamente 1 pertenece al grupo de pacientes con cardiomiopatía chagásica. Este número reducido de desenlaces no permitió desarrollar un modelo de regresión de Cox y ni otros tipos de análisis estadísticos planteados en el protocolo inicial debido al bajo número de casos y pobre poder estadístico. Esta dificultad es inherente a la naturaleza del problema a estudiar y al corto tiempo de seguimiento. Por lo anterior no se puede establecer si existe una relación entre la presencia de serología positiva para infección por T. Cruzi y la presencia de FA de novo.

Incidencia de fibrilación auricular en las primeras 72 horas del post operatorio de revascularización miocárdica

Determinar la incidencia de fibrilación auricular en las primeras 72 horas del post operatorio en pacientes llevados a revascularización miocárdica utilizando dos técnicas de anestésia una convencional (AC) con anestésicos inhalados y opioides y otra con dexmedetomidina (AD.). cohorte retrospectivo, en donde se seleccionarán dos grupos de estudio, un grupo de expuestos, pacientes llevados a revascularización miocárdica con utilización técnica anestésica convencional y un grupo de no expuestos pacientes llevados a revascularización miocárdica con uso de dexmedetomidina como técnica de anestesia; A estos grupos se les hizo seguimiento por 72 horas para determinar la presencia de fibrilación auricular y la terapéutica instaurada.

Resonancia magnética cardiaca: medidas lineales y volumétricas en adultos sanos

Introducción: La gran mayoría de las medidas de normalidad utilizadas para la interpretación de resonancia cardiaca son extrapoladas de las medidas de ecocardiografía. Los limitados registros de medidas de normalidad se encuentran ajustados en poblaciones extranjeras, no hay registros en latinoamericanos. Objetivo: Determinar las dimensiones cardiacas utilizando resonancia magnética en una población de personas sin antecedente médicos con repercusión cardiaca para lograr una muestra de valores que permitan ajustar las medidas de normalidad utilizadas por nuestro servicio. Materiales y métodos: se analizaron 45 sujetos sanos con edad comprendida entre los 21 y 45 años, las adquisiciones se realizaron utilizando un equipo de RM de 1,5 teslas, el análisis de las imágenes se realizó mediante el programa Cardiac Volume Vx. Se evaluaron múltiples parámetros morfofuncionales a través de análisis estadístico por medio del sistema SPSS versión 23. Resultados: Mediciones obtenidas de ventrículo izquierdo principales fueron volumen diastólico en mujeres de 62 ml +/- 7.1 y en hombres de 65 ml +/- 11.2 y fracción de eyección de 60 % +/- 5 en mujeres y de 62 % +/- 9 en hombres. En ventrículo derecho el volumen diastólico final se encontró 81.8 ml +/- 14.6 en mujeres y 100 ml +/- 24.8 en hombres y fracción de eyección de 53 % +/- 17 en mujeres y de 45 % +/- 12 en hombres. Volumen de fin de diástole de 50 +/- 12.7 ml en mujeres y de 49 ml +/- 19 ml en hombres y fracción de eyección de aurícula izquierda de 55 % +/- 0.08 en mujeres y de 50 % +/- 0.07 en hombres. Volumen de fin de diástole de 44.1 ml +/- 18.5 en mujeres y de 49.2 ml +/- 22.9 en hombres y fracción de eyección de aurícula derecha de 50 % +/- 11 en mujeres y de 45 % +/- 8 en hombres. Se obtuvieron otras medidas lineales y volumétricas adicionales de cavidades cardiacas y de grandes vasos supracardiacos. Conclusiones: se describen los valores de referencia de los parámetros morfofuncionales de las cavidades cardiacas y de vasos supracardiacos. El sexo fue tenido en cuenta como covariable relacionada con la modificación de los parámetros evaluados. Se sugieren variaciones en las medidas de cavidades cardiacas para la población estudiada relacionada con aclimatación crónica a la altitud de la ciudad de Bogotá.

The role of integrin avB3 in bone remodeling

This paper examines the role of the avB3 integrin in osteoclastic resorption using a model of a localized inflammatory bone loss.

Myocyte remodeling in response to hypertrophic stimuli requires nucleocytoplasmic shuttling of muscle LIM protein

CSRP3 or muscle LIM protein (MLP) is a nucleocytoplasmic shuttling protein and a mechanosensor in cardiac myocytes. MLP regulation and function was studied in cultured neonatal rat myocytes treated with pharmacological or mechanical stimuli. Either verapamil or BDM decreased nuclear MLP while phenylephrine and cyclic strain increased it. These results suggest that myocyte contractility regulates MLP subcellular localization. When RNA polymerase II was inhibited with alpha-amanitin, nuclear MLP was reduced by 30%. However, when both RNA polymerase I and II were inhibited with actinomycin D, there was a 90% decrease in nuclear MLP suggesting that its nuclear translocation is regulated by both nuclear and nucleolar transcriptional activity. Using cell permeable synthetic peptides containing the putative nuclear localization signal (NLS) of MLP, nuclear import of the protein in cultured rat neonatal myocytes was inhibited. The NLS of MLP also localizes to the nucleolus. Inhibition of nuclear translocation prevented the increased protein accumulation in response to phenylephrine. Furthermore, cyclic strain of myocytes after prior NLS treatment to remove nuclear MLP resulted in disarrayed sarcomeres. Increased protein synthesis and brain natriuretic peptide expression were also prevented suggesting that MLP is required for remodeling of the myo filaments and gene expression. These findings suggest that nucleocytoplasmic shuttling MLP plays an important role in the regulation of the myocyte remodeling and hypertrophy and is required for adaptation to hypertrophic stimuli. (C) 2009 Elsevier Inc. All rights reserved.

Modulation of stretch-induced myocyte remodeling and gene expression by nitric oxide: a novel role for lipoma preferred partner in myofibrillogenesis

Prolonged hemodynamic load as a result of hypertension eventually leads to maladaptive cardiac adaptation and heart failure. The signalling pathways that underlie these changes are still poorly understood. The adaptive response to mechanical load is mediated by mechanosensors which convert the mechanical stimuli into a biological response. We examined the effect of cyclic mechanical stretch on myocyte adaptation using neonatal rat ventricular myocytes with 10% (adaptive) or 20% (maladaptive) maximum strain, 1Hz for 48 hours to mimic in vivo mechanical stress. Cells were also treated with and without L-NAME, a general nitric oxide synthase (NOS) inhibitor to suppress NO production. Maladaptive 20% mechanical stretch led to a significant loss of intact sarcomeres which was rescued by LNAME (P<0.05, n≥5 cultures). We hypothesized that the mechanism was through NOinduced alteration of myocyte gene expression. L-NAME up-regulated the mechanosensing proteins Muscle LIM protein (MLP (by 100%, p<0.05, n=4 cultures)) and lipoma preferred partner, a novel cardiac protein (LPP (by 80%, p<0.05, n=4 cultures)). L-NAME also significantly altered the subcellular localisation of LPP and MLP in a manner that favoured growth and adaptation. These findings suggest that NO participates in stretch-mediated adaptation. The use of isoform selective NOS inhibitors indicated a complex interaction between iNOS and nNOS isoforms regulate gene expression. LPP knockdown by siRNA led to formation of α-actinin aggregates and Z-bodies showing that myofibrillogenesis was impaired. There was an up-regulation of E3 ubiquitin ligase (MUL1) by 75% (P<0.05, n=5 cultures). This indicates that NO contributes to stretch-mediated adaptation via the upregulation of proteins associated mechansensing and myofibrillogenesis, thereby presenting potential therapeutic targets during the progression of heart failure. Keywords: Mechanotransduction, heart failure, stretch, heart, hypertrophy

Bone Remodeling Adjacent to Morse Cone-Connection Implants with Platform Switch: A Fluorescence Study in the Dog Mandible

Purpose: The aim of this study was to evaluate, through fluorescence analysis, the effect that different interimplant distances, after prosthetic restoration, will have on bone remodeling in submerged and nonsubmerged implants restored with a ""platform switch."" Materials and Methods: Fifty-six Ankylos implants were placed 1.5 mm subcrestally in seven dogs. The implants were placed so that two fixed prostheses, with three interimplant contacts separated by 1-mm, 2-mm, and 3-mm distances, could be fabricated for each side of the mandible. The sides and the positions of the groups were selected randomly. To better evaluate bone remodeling, calcein green was injected 3 days before placement of the prostheses at 12 weeks postimplantation. At 3 days before sacrifice (8 weeks postloading), alizarin red was injected. The amounts of remodeled bone within the different interimplant areas were compared statistically before and after loading in submerged and nonsubmerged implants. Results: Statistically significant differences existed in the percentage of remodeled bone seen in the different regions. Mean percentages of remodeled bone in the submerged and nonsubmerged groups, respectively, were as follows: for the 1-mm distance, 23.0% +/- 0.05% and 23.1% +/- 0.03% preloading and 27.0% +/- 0.03% and 25.2% +/- 0.04% postloading, for the 2-mm distance, 18.2% +/- 0.05% and 18.1% +/- 0.04% preloading and 21.3% +/- 0.07% and 19.9% +/- 0.03% postloading, for the 3-mm distance, 18.3% +/- 0.03% and 18.3% +/- 0.03% preloading and 18.8% +/- 0.04% and 19.8% +/- 0.04% postloading, for distal-extension regions, 16.6% +/- 0.02% and 17.4% +/- 0.04% preloading and 17.0% +/- 0.04% and 18.4% +/- 0.04% postloading. Conclusions: Based upon this animal study, loading increases bone formation for submerged or nonsubmerged implants, and the interimplant distance of 1 mm appears to result in more pronounced bone remodeling than the 2-mm or 3-mm distances in implants with a ""platform switch."" INT J ORAL MAXILLOFAC IMPLANTS 2009;24:257-266

Immunohistochemical, tomographic and histological study on onlay bone graft remodeling. Part II: calvarial bone

Objectives Little information is available on the molecular events that occur during graft incorporation over time. The calvarial bone (Cb) grafts have been reported to produce greater responses compared with other donor regions in maxillofacial reconstructions, but the scientific evidences for this are still lacking. The objectives of this study are (1) to study the morphological pattern of Cb onlay bone grafts and compare them with the biological events through immunohistochemical responses and (2) to establish the effects of perforations in maintaining the volume and bone density of the receptor bed. Material and methods Sixty New Zealand White rabbits were submitted to Cb onlay bone grafts on the mandible. In 30 rabbits, the receptor bed was perforated (perforated group), while for the remaining animals the bed was kept intact (non-perforated group). Six animals from each group were sacrificed at 5, 7, 10, 20 and 60 days after surgery. Histological sections from the grafted area were prepared for immunohistochemical and histological analyses. Immuno-labeling was found for proteins Osteoprotegerin (OPG), receptor activator of nuclear factor-kappa beta ligand (RANKL), alkaline phosphatase (ALP), osteopontin (OPN), vascular endothelial growth factor (VEGF), tartrate-resistant acid phosphatase (TRAP), Type I collagen (COL I) and osteocalcin (OC). The tomography examination [computerized tomography (CT) scan] was conducted just after surgery and at the sacrifice. Results The histological findings revealed that the perforations contributed to higher bone deposition during the initial stages at the graft-receptor bed interface, accelerating the graft incorporation process. The results of the CT scan showed lower resorption for the perforated group (P < 0.05), and both groups showed high bone density rates at 60 days. This set of evidences is corroborated by the immunohistochemical outcomes indicating that proteins associated with revascularization and osteogenesis (VEGF, OPN, TRAP and ALP) were found in higher levels in the perforated group. Conclusions These findings indicate that the bone volume of calvarial grafts is better maintained when the receptor bed is perforated, probably resulting from more effective graft revascularization and greater bone deposition. The process of bone resorption peaked between 20 and 60 days post-operatively in both groups although significantly less in the perforated group. To cite this article:Pedrosa Jr WF, Okamoto R, Faria PEP, Arnez MFM, Xavier SP, Salata LA. Immunohistochemical, tomographic and histological study on onlay bone grafts remodeling. Part II: calvarial bone.Clin. Oral Impl. Res. 20, 2009; 1254-1264.doi: 10.1111/j.1600-0501.2009.01747.x.

Immunohistochemical, tomographic and histological study on onlay iliac grafts remodeling

The information concerning the molecular events taking place in onlay bone grafts are still incipient. The objective of the present study is to correlate the effects of perforation of resident bone bed on (1) the timing of onlay autogenous graft revascularization; (2) the maintenance of volume/density of the graft (assessed through tomography); and (3) the occurrence of bone remodeling proteins (using immunohistochemistry technique) delivered in the graft. Thirty-six New Zealand White rabbits were subjected to iliac crest onlay bone grafting on both sides of the mandible. The bone bed was drill-perforated on one side aiming at accelerating revascularization, whereas on the other side it was kept intact. After grafts fixation and flaps suture all animals were submitted to tomography on both mandible sites. Six animals were sacrificed, respectively, at 3, 5, 7, 10, 20 and 60 days after surgery. A second tomography was taken just before sacrifice. Histological slides were prepared from each grafted site for both immunohistochemistry analysis [osteopontin, osteocalcin, type I collagen and vascular endothelial growth factor (VEGF) anti-bodies] and histometric analysis. The values on bone volume measured on tomography showed no statistic significance (P >= 0.05) between perforated and intact sites. Grafts placed on perforated beds showed higher bone density values compared with non-perforated ones at 3 days (P <= 0.05). This correlation was inverted at 60 days postoperatively. The findings from VEGF labeling revealed a tendency for earlier revascularization in the perforated group. The early revascularization of bone grafts accelerated the bone remodeling process (osteocalcin, type I collagen and osteopontin) that led to an increased bone deposition at 10 days. The extended osteoblast differentiation process at intermediate stages in the perforated group cooperated for a denser bone at 60 days.