Stimolazione vestibolare galvanica sinusoidale per ipotensione/sincope ortostatica neurogena

La sincope è una condizione molto diffusa che colpisce il 42% della popolazione ad un certo punto della vita. Il danno fisico si verifica con eventi sincopali e il pericolo di lesioni diventa più diffuso con l'età. La sincope rappresenta il 3% delle visite ai reparti di emergenza e il 6% di tutti i ricoveri negli ospedali. Per i pazienti con frequenti sincopi ricorrenti, il danno psicosociale ha un impatto avverso stimato sul 33% degli aspetti valutati della vita quotidiana. C'è anche un grande impatto economico, con un costo annuo stimato di 2,4 miliardi di dollari, dovuto principalmente ai ricoveri.

L'ipotensione ortostatica neurogena (nOH) deriva da una ridotta vasocostrizione arteriosa che normalmente è mediata dal baroriflesso in risposta al raggruppamento gravitazionale del sangue. I risultati caratteristici in nOH sono un calo della pressione arteriosa sistolica (SBP) di 20 mmHg o più, o un calo della pressione arteriosa diastolica (DBP) di 10 mmHg o più, in risposta alla posizione eretta o all'inclinazione della testa. Ciò che distingue nOH da altre cause di ipotensione ortostatica, come la sincope vasovagale o la disidratazione, è un aumento compensatorio della frequenza cardiaca attenuato (<15 BPM). nOH rappresenta il 15% delle sincopi nella popolazione generale e il 24% di tali casi in pronto soccorso. L'insufficienza autonomica che fa precipitare nOH può derivare da depositi proteici di α-sinucleina nelle cellule gliali centrali (atrofia del sistema multiplo) o nei neuroni autonomici postgangliari quando associati alla malattia di Parkinson o all'insufficienza autonomica primaria. Le cause secondarie di insufficienza autonomica includono la neuropatia diabetica e altre condizioni autoimmuni che colpiscono selettivamente i nervi autonomici periferici.

Attualmente non esiste uno standard di cura per le persone che soffrono di sincope. Sono state esplorate diverse opzioni terapeutiche, inclusi beta-bloccanti, corticosteroidi e pacemaker, ma nessuna di queste è risultata più efficace del placebo. La terapia più promettente fino ad oggi è stata ripetuta inclinazione statica head-up. Il riflesso vestibolo-simpatico (VSR) è un termine usato per la ridistribuzione del sangue mediante stimolazione vestibolare attraverso le azioni del sistema nervoso simpatico. L'inclinazione statica della testa verso l'alto di 60° attiva i recettori dell'otolite e dell'inclinazione del corpo, che producono cambiamenti cardiovascolari attraverso il VSR. Utilizzando ripetute inclinazioni statiche con la testa in su, i pazienti "sensibili alla sincope" sono stati ripetutamente inclinati di 60° per periodi di tempo. Questo ha dimostrato di abituare il (VSR) e ridurre o eliminare la sincope in alcuni casi. Tuttavia, mentre era possibile abituare alcuni soggetti inclinando la testa, le tecniche di assuefazione erano troppo noiose e poco pratiche per essere efficaci nella popolazione generale. Se ci fosse una procedura meno noiosa che attivasse il sistema vestibolare, potrebbe essere usata per abituare la sincope attraverso il VSR.

La stimolazione vestibolare galvanica sinusoidale (sGVS) attiva il sistema otolitico. La pressione sanguigna (BP) e la frequenza cardiaca (HR) sono state studiate nelle risposte vasovagali nei ratti Long-Evans anestetizzati con isoflurano durante la stimolazione vestibolare galvanica sinusoidale (sGVS) e l'inclinazione del naso in su. In questi studi, i ratti suscettibili hanno sviluppato diminuzioni sincrone di ≈20-50 mmHg della PA e di ≈20-50 bpm della frequenza cardiaca in secondi che si sono riprese lentamente nel giro di minuti in risposta alla stimolazione vestibolare ripetuta (otolite). L'improvviso calo della pressione arteriosa e della frequenza cardiaca, seguito dal più lento ritorno ai valori pre-stimolo, sono le componenti principali della risposta vasovagale che sono alla base e generano la sincope vasovagale. È stato riscontrato che ratti precedentemente suscettibili all'induzione di risposte vasovagali perdevano progressivamente la loro suscettibilità man mano che i test continuavano. La perdita di suscettibilità alle risposte vasovagali indica che i ratti sono stati abituati attraverso l'attivazione del VSR, utilizzando sGVS. Si è concluso che l'assuefazione ha avuto successo bloccando il verificarsi di oscillazioni a bassa frequenza in BP e HR nei ratti, che si ritiene siano gli elementi critici nell'avvio delle risposte vasovagali. La perdita di suscettibilità in questo studio è stata associata ad un aumento della frequenza cardiaca per opporsi al calo della pressione arteriosa. Questi risultati concordavano con studi precedenti che dimostravano risposte abituali con inclinazioni head-up statiche. Perché questi risultati non sono stati supportati da altri studi, rimane poco chiaro; ma un autore ha suggerito che la ragione delle loro scoperte sugli esseri umani era che le inclinazioni statiche a testa in su erano sufficientemente noiose da provocare una non conformità.

La strategia per affrontare la nOH dovrebbe probabilmente concentrarsi sull'aumento della pressione arteriosa piuttosto che sulla frequenza cardiaca poiché un calo della pressione arteriosa è la caratteristica distintiva di questa condizione. Sono stati condotti studi sul VSR nei ratti senza risposte vasovagali identificate. Yakushin e colleghi hanno applicato l'accelerazione lineare nei ratti anestetizzati e hanno riscontrato aumenti della PA che erano massimi durante la traslazione verso l'alto e in avanti [36]. L'HR non è stato influenzato dalle singole traduzioni, ma le oscillazioni possono influenzarlo più gradualmente.

Ci sono sfide nello studio di varie popolazioni affette da sincope. La condizione più comune, la sincope vasovagale, può essere difficile da diagnosticare oggettivamente a causa della natura intermittente dei sintomi. In particolare, molti pazienti hanno test di inclinazione normali in laboratorio e sono sintomatici solo durante i periodi di stress fisico o emotivo. Una condizione più facilmente diagnosticata, la sindrome da tachicardia posturale ortostatica, è molto meno comune e i pazienti spesso migliorano spontaneamente dopo l'adolescenza.

Questo studio si concentrerà sulla sincope causata da nOH perché esiste una popolazione più ampia di potenziali soggetti e i test di laboratorio sono più affidabili. La nostra ipotesi è che la stimolazione vestibolare galvanica sinusoidale (sGVS) possa essere utilizzata per produrre assuefazione alla sincope nell'uomo. sGVS è stato utilizzato per attivare l'attività del nervo simpatico muscolare (MSNA) senza effetti collaterali oltre alla cinetosi in alcuni soggetti di prova. Durante i periodi di assuefazione, i soggetti sono in grado di leggere, ascoltare musica, guardare la TV, ecc.