Synaptisk plasticitet i epikardiella ganglionerade plexi (SNAP-GP)

Förmaksflimmer (AF) är den vanligaste arytmin och prevalensen ökar med åldern. Autonoma nervsystemet spelar en avgörande roll i initieringen och underhållet av AF. Det inneboende hjärtats autonoma nervsystemet inkluderar ganglionated plexus (GP) som modulerar nivån av parasympatisk aktivitet till hjärtat. Experimentella och kliniska studier tyder på att GP-aktivering spelar en betydande roll i klinisk AF i både initiering av och upprätthållande av AF.

Synaptisk plasticitet definieras som synapsernas förmåga att ändra sin överföringsstyrka. Plasticiteten hos synaptiska anslutningar i hjärnan är ett stort fokus för neurovetenskaplig forskning, eftersom det är den primära mekanismen som stöder inlärning och minne. Bortom hjärnan är dock plasticitet i perifera neuroner mindre välkänd, särskilt i GP-neuronerna som innerverar hjärtat. Förmågan hos dessa neuroner att förändra parasympatisk aktivitet tyder på att plasticitet verkligen kan uppstå vid synapserna som bildas på och av GP-neuroner. Sådana förändringar kan inte bara finjustera den autonoma innerveringen av hjärtat, utan kan också vara en källa till maladaptiv plasticitet under förmaksflimmer.

Lågnivå tragusstimulering (LLTS) har visat sig minska AF-bördan hos patienter med paroxysmal AF. Den exakta mekanismen är dock fortfarande oklart. Syftet med denna studie är att undersöka förändringar i synaptisk densitet av GP-neuroner hos patienter med paroxysmal AF och persistent AF jämfört med de utan AF som genomgår hjärtkirurgi. Dessutom syftar vi till att undersöka effekten av LLTS på den synaptiska plasticiteten hos GP-neuronerna. En grupp patienter som genomgår öppen hjärtkirurgi kommer att randomiseras till aktiv LLTS i 30 minuter (pulsbredd på 200 μs, amplitud på 20 mA och en pulsfrekvens på 20 Hz) eller ingen stimulering. Biopsi från GP-vävnad kommer att tas omedelbart efter stimulering och histologisk färgning för kolinacetyltransferas (ChAT), tyrosinhydroxylas (TH) och synaptophysin kommer att utföras för att undersöka synaptisk plasticitet.

Att förstå effekten av LLTS på GP SP kommer att hjälpa till att avgöra om förändringar i synaptisk plasticitet kan öka eller minska den autonoma tonen i hjärtat, och dess roll i att generera de avvikande elektriska impulserna i GP runt lungvenerna som kan utlösa och driva AF.