Remoli R. Definizione e meccanismi patogenetici. ASMaD 2013
1. Ospedale Sant’Eugenio - Roma
UNITÀ OPERATIVA COMPLESSA DI CARDIOLOGIA
Direttore: Prof. Achille Gaspardone
II Hot Topics in Cardiologia
FIBRILLAZIONE ATRIALE
DEFINIZIONE E MECCANISMI PATOGENETICI
Romolo Remoli
Roma, 16 marzo 2013
3. Fibrillazione atriale: definizione
La FA è un’aritmia cardiaca con le seguenti
caratteristiche:
• L’ECG superficie mostra intervalli RR assolutamente
irregolari. Gli intervalli RR non seguono uno schema
ripetitivo.
• Assenza di onde P evidenti all’ECG superficie.
• La durata del ciclo atriale (se visibile), cioè l'intervallo
tra due attivazioni atriali, è variabile ma di solito
<200 msec (> 300 bpm).
Guidelines for the management of AF. EHJ. 2010. 31, 2369–2429
4. Fibrillazione atriale: epidemiologia
• LA più frequente aritmia cardiaca significativa
• 4,5 millioni la prevalenza in Europa
• 0,4% - 1,0% della popolazione generale
• < 1% nei pazienti con < di 60 anni
• > 6-10% nei pazienti > 80 anni
• ≈ 18% nei pazienti > 85 anni
• LA prevalenza della FA è destinata ad
aumentare di 2,5 volte nei prossimi
50 anni
Guidelines for the management of AF. EHJ. 2010. 31, 2369–2429
5. Fibrillazione atriale:
epidemiologia - Italia
Prevalenza
285.000 – 570.000 casi
Incidenza a 20 anni
1.140.000 nuovi casi
Incidenza a 1 anno
57.000 nuovi casi
6. Prevalenza della Fibrillazione Atriale
nella popolazione generale per età
10
8,8
8
Prevalenza (%)
6
4,8
4
2 1,8
0,5
0
50-59 60-69 70-79 80-89
Età
Wolf PA et al. Stroke 1991; 22: 983-988
7. Fibrillazione atriale: epidemiologia
Età della popolazione italiana Prevalenza per età
Confronto 2005-2050
A sinistra dati ISTAT
Benjamin, JAMA 1994;271:840; Krahn, Am J Med 1995;98:476; Psaty, Circulation 1997;96:2455
8. Ragioni dell’aumento dell’incidenza
e della prevalenza della FA
• La popolazione sta invecchiando, fenomeno che
determina la crescita del gruppo di persone più a
rischio di sviluppare la FA.
• E’ in aumento la sopravvivenza a malattie croniche
associate alla FA, come ipertensione, cardiopatia
ischemica ed insufficienza cardiaca.
• Questo dati sono sottostimati in quanto non
prendono in considerazione la FA asintomatica.
Miyasaka Y, et al. Circulation (2006) 114:119
9. Presentazione clinica
• LA FA può essere sintomatica o
asintomatica
• Fino al 90% degli episodi sono silenti
• I sintomi della FA dipendono dalle
modificazioni emodinamiche
conseguenti a:
– la perdita della contrazione atriale
– la risposta ventricolare irregolare
– l’alta o bassa frequenza ventricolare
• Una frequenza ventricolare
cronicamente elevata (≥130 bpm)
può indurre una tachicardiomiopatia
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10. FA asintomatica
Episodi
asintomatici
vs sintomatici
12 a 1
Nei pazienti con diagnosi di FA parossistica
sintomatica monitorati per 29 giorni
utilizzando il monitoraggio ECG remoto
Page RL, et al. Circulation (2003) 107: 1141
11. Sintomi della FA
Studio ALFA: parossistica n=167; permanente/cronica
n=389
Palpitazioni
Dispnea
Sincope, vertigini
Dolore al torace
Stanchezza
Parossistica
Nessuno Permanente
0 25 50 75 100
Levy S, et al. Circulation (1999) 99: 3028
12. European Heart Rhythm Associaton
Classificazione (EHRA)
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13. Fibrillazione atriale: classificazione
FIRST DIAGNOSED EPISODE OF
ATRIAL FIBRILLATION
Paroxysmal
(usually <48 h)
Persistent
(>7 days or requires CV
Long-standing
Persistent (>1 year)
Permanent
(accepted)
Guidelines for the management of atrial fibrillation, ESC 2010
14. Presentazione della FA
nella EuroHeart Survey
EuroHeart Survey 2005
– 5.333 pazienti reclutati con FA registrata con ECG o Holter durante
la consultazione/ammissione qualificante o nei precedenti 12 mesi
60
50
% pazienti
40 36 36
30
28
20
10
0
FA parossistica FA persistente FA permanente
Nieuwlaat R, et al. Eur Heart J (2005) 26: 2422
15. Tipo di FA alla diagnosi
e all’ultimo follow-up
Pazienti < 60 anni
100
Nella diagnosi 70
75
Pazienti (%)
Nel follow-up 58
50
21 20 22
25
9
0
FA idiopatica o solitaria FA ricorrente FA cronica
Pazienti > 60 anni
100
75 67
Pazienti (%)
58
50
29
20
25 13 13
0
FA idiopatica o isolata FA ricorrente FA cronica
Chugh SS, et al. J Am Coll Cardiol (2001) 37: 371
16. Fisiopatologia della FA
• Ipotesi iniziale (primi del 1900) con due teorie:
– attività focale
– circuiti di rientro multipli
• Oggi ancora manca una teoria unificante.
• La patogenesi dell’FA è molteplice:
– l'aritmia si sviluppa in condizioni patologiche
– nel cuore normale
• Aumento della massa atriale
• L'insorgenza della FA richiede un evento
(trigger) che avvia l'aritmia e la presenza di un
substrato predisponente che la mantiente.
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17. Fisiopatologia della FA:
patologie associate
• 10% delle FA in cuori sani (lone AF)
• 90% delle FA in cuori con malattie strutturali:
– Ipertensione, cardiopatia ischemica, valvulopatie, insufficienza
cardiaca.
• L’ingrandimento atriale è quasi sempre presente. Fibrosi
atriale e perdita del tessuto miocardico sono conseguenze
della patologia di base e della stessa FA:
– ↓ della velocità di conduzione
– aree di blocco di conduzione
• L’attivazione del sistema renina angiotensina aumenta i
livelli di angiotensina II e promuove la formazione di
collagene
Guidelines for the management of AF. EHJ. 2010. 31, 2369–2429
Sakabe M et al. Enalapril in AF model. J Cardiovasc Electrophysiol 2005;16: 1209–1214
18. Fisiopatologia della FA:
genetica
• La ‘’lone AF’’ può essere causata da mutazioni di
geni coinvolti nel controllo dell'eccitabilità
cardiaca (canali ionici):
– KCNQ1, KCNE2, KCNJ2, SCN5A e KCNA5
• ↓ durata potenziale d'azione
• ↓ periodo di refrattarietà atriale
• Substrato vulnerabile per lo sviluppo della FA.
Guidelines for the management of AF. EHJ. 2010. 31, 2369–2429
Brugada R. Is atrial fibrillation a genetic disease? J Cardiovasc Electrophysiol 2005; 16:553–556
19. Fisiopatologia della FA:
meccanismi elettrofisiologici
• Aumentato automatismo, singoli e multipli circuiti di
rientro possono causare la FA.
• Questi meccanismi non si escludono a vicenda e sono
probabilmente variabili secondo la patogenesi:
– E’ ipotizzabile che la patogenesi dell’FA in un paziente con un
cuore strutturalmente normale ed una mutazione di un canale
ionico è diversa da quella presente in un paziente con
cardiomiopatia dilatativa.
• Indipendentemente dall’eziologia iniziale, l'insorgenza
e mantenimento dell'aritmia richiedono sia un trigger
ed un substrato.
Guidelines for the management of AF. EHJ. 2010. 31, 2369–2429
20. Fisiopatologia della FA:
trigger e substrato
• Le vene polmonari sono la principale fonte di attività
ectopica che determina la FA
• Altre strutture anatomiche che possono generare battiti
ectopici sono:
– la vena cava superiore
– vena di Marshall
– la muscolatura del seno coronarico
– la parete posteriore dell'atrio sinistro.
• Affinché la FA si sostenga è necessaria la presenza di un
substrato atriale con una massa sufficiente a mantenere i
circuiti di rientro.
Guidelines for the management of AF. EHJ. 2010. 31, 2369–2429
Chen YJ, Chen SA. Electrophysiology of pulmonary veins. J Cardiovasc Electrophysiol 2006; 17: 220–224
21. Fisiopatologia della FA:
tono autonomico e infiammazione
• Il ruolo del sistema parasimpatico e simpatico come fattori
eziologici per lo sviluppo della FA è ampiamente
dimostrato.
– La stimolazione vagale accorcia il periodo refrattario
– L’isoproterenolo aumenta l'automatismo e induce l'attività triggerata.
– La denervazione vagale, ottenuta con RF nei gangli autonomi può avere
un effetto benefico nel controllo della FA.
• Sistema parasimpatico e simpatico sembrano entrambi
coinvolti nell'insorgenza e mantenimento della FA.
• È stato dimostrato un ↑dei livelli di proteina C-reattiva nei
pazienti con FA, in particolare in quelli con FA persistente.
Pappone C et al. Pulmonary vein denervation. Circulation 2004; 109: 327–334
Chung MK et al. C-reactive protein elevation in patients with AF. Circulation 2001; 104: 2886–2891
22. La FA può essere focale
o provocata da onde rientranti
– Può essere innescata da trigger focali e mantenuta da fattori
dipendenti dal substrato che diventano sempre più prevalenti con
la progressione della FA
Attivazione focale Onde multiple
VCS VCS
AS AS
AD AD
VP VP
VCI VCI
Guidelines for the management of AF. EHJ. 2010. 31, 2369–2429
23. Intercorrelazioni tra trigger, fattori di
mantenimento e fattori modulanti
Parossistica
Persistente
Permanente
Trigger/innesco Substrato/mantenimento
Importanza relativa
Durata della FA
TONO SIMPATICO
TONO SIMPATICO
TONO PARASIMPATICO TONO PARASIMPATICO
Fattori modulanti
Adattato da Zipes D, et al. (2002)
“Catheter ablation of arrhythmias” (2nd Edition), Futura Publishing Company
24. Alterazioni Formazione di Multipli fronti Insorgenza
cellulari focali circuiti di rientro d'onda
FA
SUBSTRATO
Formazione Disfunzione
Accorciamento di ulteriori contrattile Ingrandimento Mantenimento
del PRE atriale microcircuiti
di rientro
e disarray
miofibrille
atriale sinistro
FA
Guidelines for the management of AF. EHJ. 2010. 31, 2369–2429
25. Fattori anatomici ed elettrofisiologici che
favoriscono l'innesco e il mantenimento della FA
Fattori anatomici Fattori elettrofisiologici
Accorciamento del periodo di refrattarietà
Espressione dei canali ionici
atriale
Distribuzione alterata delle giunzioni serrate Sovraccarico di calcio nei miociti atriali
Attività innescata da miociti atriali o
Innervazione simpatica alterata
automaticità
Dilatazione atriale
Minore velocità di conduzione atriale
Dilatazione delle vene polmonari Disomogeneità della refrattarietà atriale
Apoptosi dei miociti atriali Dispersione della conduzione
Fibrosi interstiziale Ipersensibilità a catecolamine e acetilcolina
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26. Fisiopatologia della FA:
rimodellamento strutturale-elettrico
• Il processo di auto-mantenimento della FA determina un
rimodellamento: strutturale ed elettrico
• A livello macroscopico, la FA provoca:
– dilatazione atriale, aumento della compliance e ridotta contrattilità.
• Le modificazioni ultrastrutturali comprendono:
– de-differenziazione dei miociti, aumento delle dimensioni cellulari,
accumulo di glicogeno, miolisi, alterazioni dell'espressione della
connessina, alterazioni della struttura mitocondriale, frammentazione
del reticolo sarcoplasmatico.
• Tali modifiche non sono uniformi negli atri
• Il rimodellamento elettrico determina un accorciamento del
periodo refrattario atriale
Guidelines for the management of AF. EHJ. 2010. 31, 2369–2429
Wijffels MC. AF begets AF: Circulation 1995; 92: 1954–1968
28. Una FA prolungata
determina cambiamenti strutturali
– Mentre i cambiamenti fisiologici acuti possono essere reversibili, la FA può
avviare una fibrosi irreversibile in molti siti cardiaci
18 Controllo
CHF * p<0.01 vs CTL
16 5a settimana di FA *
* *
* * *
14 *
* *
12 *
* *
Fibrosi (%)
10
* *
8
6
4
2
0
Shinagawa K, et al. Circulation (2002) 105: 2672
29. Anomalie strutturali
Cresta terminale
SR FA
Fascio di Bachmann
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30. Conseguenze fisiologiche della FA
• Flusso del picco diastolico ridotto
• Eiezione sistolica ridotta
• Disfunzione chiusura valvole
atrioventricolari
• Aumento dimensioni dell’atrio
• Dilatazione ventricolare
Clark DM, et al. J Am Coll Cardiol (1997) 30: 1039
31. Conseguenze fisiologiche della FA
200
Cambiamento (%)
150
100
50
0
Gittata Pressione Pressione Pressione Resistenza
cardiaca di incuneamento diastolica arteriosa vascolare
capillare arteriosa polmonare sistemica
polmonare polmonare
Clark DM, et al. J Am Coll Cardiol (1997) 30: 1039
32. Fibrillazione atriale: prognosi
• L’FA è associata ad un aumentato rischio di ictus, HF e morte
• La mortalità è doppia rispetto ai pazienti in ritmo sinusale
• I pazienti con FA parossistica o persistente presentano lo stesso
rischio di ictus dei pazienti con FA permanente
• L’incidenza di ictus ischemico nei pazienti con FA non valvolare è
intorno al 5% per anno
• L’età avanzata aumenta l’incidenza di ictus nei pazienti con FA
• Nello studio di Framingham il rischio annuale di ictus attribuibile
alla FA aumenta dall’1.5% (nei cinquantenni) al 23.5% (negli ultra
ottantenni).
Guidelines for the management of AF. EHJ. 2010. 31, 2369–2429
