O echipă de oameni de ştiinţă şi medici de la Washington University School of Medicine din St. Louis demonstraseră încă din 2017 că radioterapia rezervată de obicei tratamentului cancerului ar putea fi folosită şi în cazul inimii pentru a trata tahicardia ventriculară.
Noile cercetări ale echipei americane sugerează acum că radioterapia poate reprograma celulele musculare ale inimii la ceea ce pare a fi un stadiu celular mai tânăr, rezolvând probleme electrice care provoacă aritmiile ce pune viaţa în pericol, fără să se recurgă la procedurile invazive uzitate.
Ablaţia cateterului este o procedură invazivă prin care un cateter este filetat în inimă, iar ţesutul care declanşează tahicardia ventriculară în care ritmul cardiac neregulat pune viaţa în pericol, este ars pentru a crea cicatrici care să blocheze semnalele rătăcite.
Noul studiu arată că radioterapia neinvazivă utilizată în mod normal pentru tratarea cancerului poate reprograma celulele musculare ale inimii la o stare mai tânără şi posibil mai sănătoasă, rezolvând problema electrică din celule, fără a avea nevoie de ţesut cicatricial pentru a bloca circuitele hiperactive.
Cercetarea sugerează, de asemenea, că acelaşi efect de reprogramare celulară ar putea fi realizat cu doze mai mici de radiaţii, deschizând astfel noi posibilităţi pentru utilizarea mai largă a radioterapie în diferite tipuri de aritmii cardiace.
În teorie, radioterapia ar putea reproduce ţesutul cicatricial creat de obicei prin ablaţia cateterului, dar cu o procedură mult mai scurtă şi total neinvazivă, făcând tratamentul disponibil pacienţilor mai grav bolnavi.
În mod surprinzător, medicii au descoperit că pacienţii au prezentat îmbunătăţiri mari ale aritmiilor de care sufereau într-un interval de la câteva zile până la săptămâni, după radioterapie, mult mai repede decât în cazul formării ţesutului cicatricial, sugerând că o singură doză de radiaţii reduce aritmia fără a forma ţesut cicatricial.
Datele au indicat că tratamentul cu radiaţii a funcţionat la fel de bine, dacă nu chiar mai bine decât ablaţia cateterului, pentru anumiţi pacienţi cu tahicardie ventriculară, dar într-un mod diferit şi necunoscut.
„În mod tradiţional, ablaţia cateterului creează ţesut cicatricial pentru a bloca circuitele electrice care cauzează tahicardie ventriculară. Pentru a ne ajuta să înţelegem dacă acelaşi lucru se întâmplă şi în cazul radioterapiei, unii dintre primii pacienţi care au primit acest nou tratament ne-au permis să studiem ţesutul cardiac în urma transplantului de inimă sau în urma decesului provenit dintr-un alt motiv. Am văzut că doar ţesutul cicatricial nu a putut explica efectele clinice remarcabile, sugerând că radiaţia îmbunătăţeşte aritmia într-un alt mod, aşa că ne-am adâncit în studiul acestor noi observaţii", spune autorul principal al cercetării, cardiologul Stacey L. Rentschler, profesor doctor asociat de medicină, biologia dezvoltării şi inginerie biomedicală.
Oamenii de ştiinţă au descoperit că tratamentul cu radiaţii a declanşat celulele musculare ale inimii să exprime diferite gene. Ei au măsurat creşterea activităţii într-o cale de semnalizare numită calea Notch, care este cunoscută pentru rolul său vital în dezvoltarea timpurie, inclusiv în formarea sistemului de conducere elecrică a inimii.
De obicei, calea Notch este oprită în celulele musculare cardiace adulte. Cercetătorii au descoperit însă că o singură doză de radiaţii activează temporar semnalizarea Notch, ceea ce duce la o creştere pe termen lung a canalelor ionice de sodiu din muşchiul inimii, o schimbare fiziologică cheie care poate reduce aritmiile.
„Aritmiile sunt asociate cu viteze lente de conducere electrică. Radioterapia pare să mărească viteză prin activarea căilor de dezvoltare timpurie care fac ca ţesutul cardiac să revină la o stare anterioară, mai sănătoasă", spune dr. Rentschler.
Cercetătorii au studiat aceste efecte pe cobai şi pe inimile umane donate. În probele de inimă umană, cercetătorii au descoperit că modificările celulelor musculare cardiace au fost prezente numai în zonele inimii care au primit doza de radiaţii ţintită.
„Radiaţia provoacă un tip de leziune, dar este diferită de ablaţia cateterului. Ca parte a sistemului de răspuns a organismului la această leziune, celulele din porţiunea rănită a inimii par să activeze unele dintre programele de dezvoltare timpurie pentru a se repara. Este important să înţelegem cum funcţionează acest lucru, deoarece, cu aceste cunoştinţe, putem îmbunătăţi modul în care tratăm aceşti pacienţi şi apoi îl putem aplica şi altor boli", spune coautorul cercetării, doctorul Julie K. Schwarz, profesor de oncologie specialist în radioterapie şi director al Diviziei de Biologie a Cancerului din cadrul Departamentului de Oncologie a Radiaţiilor la Washington University.
Cercetătorii au mai descoperit că efectele benefice ale radiaţiilor au continuat timp de cel puţin doi ani la pacienţii supravieţuitori. Şi, ce e şi mai important, au reuşit să demonstreze pe cobai că o doză mai mică de radiaţii a produs acelaşi efect.
O doză mai mică de radiaţii ar putea minimiza efectele secundare pe termen lung şi ar recomanda tratamentul şi în alte tipuri de aritmii cardiace.
În timp ce calea Notch a jucat un rol important în semnalarea acestor efecte, dr. Schwarz spune că nu este singura cale implicată.
Cercetatorii continuă să investigheze acum modul în care radiaţiile declanşează „întinerirea“ celulelor inimii şi readucerea lor la o stare anterioară mai sănătoasă.
De obicei oncologii se concentrează pe cancer atunci când folosesc radioterapia şi evită iradierea inimii, de acea acest studiu deschide un teren cu totul nou de cercetare şi colaborare între aceste două domenii.
Rezultatele cercetării au fost publicate pe 24 septembrie în revista Nature Communications.
