Sindrome di Timothy: caratterizzazione elettrofisiologica di un nuovo modello suino knock-in.

Background. La Sindrome di Timothy (TS) è una rara forma di Sindrome del QT lungo, caratterizzata da estremo prolungamento dell’intervallo QT all’elettrocardiogramma, propensione a sviluppare aritmie fatali fin dai primi giorni di vita ed una serie di manifestazioni extracardiache, quali sindattilia, dismorfismi facciali, autismo, ipoglicemia parossistica e deficit immunologici. La malattia è causata dalla mutazione G406R nell’esone 8A del gene CACNA1C, il quale codifica per la subunità α del canale del Ca2+ voltaggio-dipendente Cav1.2. Il team guidato dalla Prof.ssa S.G. Priori ha sviluppato il primo modello suino knock-in di TS e ne ha precedentemente dimostrato la capacità di riprodurre il fenotipo della malattia. Obiettivi. L’obiettivo del mio lavoro è stato di quello proseguire nella caratterizzazione elettrofisiologica del modello, attraverso l’uso di innovativi sistemi di mappaggio elettroanatomico e di studiare le modificazioni del substrato indotte dalla stimolazione adrenergica. Metodi. Gli esperimenti elettrofisiologici in vivo si sono svolti presso il Centro Nacional de Investigaciones Cardiovasculares” di Madrid, con la partecipazione di due esperti elettrofisiologi (Dr. A. Mazzanti e Dr. A. Porta-Sanchez), sotto la supervisione della Prof.ssa S.G. Priori ed hanno incluso: 1) Mappaggio elettroanatomico invasivo con sistema NavX En Site VelocityTM durante stimolazione atriale a diverse frequenze cardiache; 2) Stimolazione ventricolare programma con 3 extrastimoli per l’inducibilità di fibrillazione ventricolare; 3) Ripetizione dei punti 1) e 2) durante infusione di isoproterenolo. I parametri studiati sono stati il Local Activation Time (LAT), che rappresenta la depolarizzazione, il Local Recovery Time (LRT), che corrisponde alla ripolarizzazione e l’Activation Recovery Interval (ARI), che è dato dalla differenza di LRT e LAT e costituisce un surrogato della durata del potenziale d’azione. I confronti tra WT e TS sono stati condotti con un nested t-test a campioni indipendenti. Risultati. Durante pacing atriale, il tempo di attivazione è prolungato nei maiali TS, in particolare per frequenze cardiache elevate (per RR 400 ms: LAT-WT 18,7±13,2 ms vs. LAT-TS 27,9±16,1 ms; ∆LAT +49%; p=0.016). L’ARI risulta invece aumentato nei maiali TS1 per frequenze lente (per RR 600 ms: ARI-WT 309,6±17,6 ms vs ARI-TS 341,4±9,6 ms; ∆ARI +10%; p=0.002), mentre mostra uno spiccato adattamento a frequenze rapide. Il LRT, che è costituito dalla somma di LAT e ARI, risulta quindi prolungato nei maiali TS sia per frequenze lente (contributo dell’ARI) che per frequenze rapide (contributo del LAT). Durante stimolazione ventricolare programmata con 3 extrastimoli si osserva un’esacerbazione del ritardo di attivazione nei maiali TS (LAT-WT 70,4±13,6 ms vs LAT-TS 108,5±20,9 ms; ∆LAT 54%; p=0.005), che tuttavia regredisce durante infusione di isoproterenolo. Conclusioni. I risultati emersi da questo studio hanno un notevole impatto per la comprensione della malattia. Abbiamo infatti scoperto che, a differenza di quanto ipotizzato in letteratura, il difetto elettrofisiologico predominante nel modello suino di malattia, non è riconducibile solo al prolungamento e alla dispersione della ripolarizzazione ventricolare, ma anche ad un aumento della durata dell’attivazione elettrica dei ventricoli. Abbiamo inoltre evidenziato come la stimolazione beta-adrenergica sia in grado di attenuare sia il prolungamento del tempo di propagazione dell’attivazione elettrica che la dispersione e il prolungamento della ripolarizzazione. Considerando che il trattamento dei pazienti con TS è basato sull’uso del betabloccante, che peraltro non è efficace nel prevenire gli eventi aritmici, il nostro studio suggerisce che il blocco dell’effetto della stimolazione adrenergica possa essere non solo inutile, ma potenzialmente deleterio.