Synaptische Plastizität im epikardialen ganglionierten Plexi (SNAP-GP)

Vorhofflimmern (AF) ist die häufigste Arrhythmie und die Prävalenz nimmt mit dem Alter zu. Das autonome Nervensystem spielt eine entscheidende Rolle bei der Auslösung und Aufrechterhaltung von Vorhofflimmern. Das intrinsische kardiale autonome Nervensystem umfasst ganglionierte Plexus (GP), die das Niveau der parasympathischen Aktivität zum Herzen modulieren. Experimentelle und klinische Studien deuten darauf hin, dass GP-Aktivierung bei klinischem Vorhofflimmern sowohl bei der Initiierung als auch bei der Aufrechterhaltung von Vorhofflimmern eine bedeutende Rolle spielt.

Synaptische Plastizität ist definiert als die Fähigkeit von Synapsen, ihre Übertragungsstärke zu verändern. Die Plastizität synaptischer Verbindungen im Gehirn steht im Mittelpunkt der neurowissenschaftlichen Forschung, da sie der primäre Mechanismus ist, der Lernen und Gedächtnis untermauert. Außerhalb des Gehirns ist die Plastizität in peripheren Neuronen jedoch weniger gut verstanden, insbesondere in GP-Neuronen, die das Herz innervieren. Die Fähigkeit dieser Neuronen, die parasympathische Aktivität zu verändern, legt nahe, dass Plastizität tatsächlich an den Synapsen auftreten kann, die auf und durch GP-Neuronen gebildet werden. Solche Veränderungen können nicht nur die autonome Innervation des Herzens feinabstimmen, sondern könnten auch eine Quelle von maladaptiver Plastizität während Vorhofflimmern sein.

Es hat sich gezeigt, dass eine Low-Level-Tragus-Stimulation (LLTS) die Belastung durch Vorhofflimmern bei Patienten mit paroxysmalem Vorhofflimmern verringert. Der genaue Mechanismus bleibt jedoch unklar. Das Ziel dieser Studie ist es, Veränderungen in der synaptischen Dichte von GP-Neuronen bei Patienten mit paroxysmalem Vorhofflimmern und anhaltendem Vorhofflimmern im Vergleich zu Patienten ohne Vorhofflimmern zu untersuchen, die sich einer Herzoperation unterziehen. Darüber hinaus wollen wir die Wirkung von LLTS auf die synaptische Plastizität der GP-Neuronen untersuchen. Eine Gruppe von Patienten, die sich einer Operation am offenen Herzen unterziehen, wird für 30 min (Pulsbreite von 200 μs, Amplitude von 20 mA und einer Pulsfrequenz von 20 Hz) auf aktives LLTS oder keine Stimulation randomisiert. Unmittelbar nach der Stimulation wird eine Biopsie aus dem GP-Gewebe entnommen, und es wird eine histologische Färbung auf Cholinacetyltransferase (ChAT), Tyrosinhydroxylase (TH) und Synaptophysin durchgeführt, um die synaptische Plastizität zu untersuchen.

Das Verständnis der Wirkung von LLTS auf GP SP wird dazu beitragen, festzustellen, ob Änderungen der synaptischen Plastizität den autonomen Tonus des Herzens erhöhen oder verringern können, und seine Rolle bei der Erzeugung der abweichenden elektrischen Impulse im GP um die Lungenvenen herum, die AF auslösen und antreiben können.