As terapias regenerativas cardíacas buscam substituir o tecido danificado após infarto do miocárdio para prevenir insuficiência cardíaca. A injeção de cardiomiócitos derivados de células-tronco pluripotentes humanas (hPSC-CM) pode ser usada para remuscularizar o coração e melhorar a função, mas também pode causar taquicardia ventricular (TV). Estudos de mapeamento elétrico sugerem que essa TV é focal (ou seja, impulsionada por excitações espontâneas), mas os verdadeiros mecanismos permanecem desconhecidos. Abordagens computacionais podem fornecer novos insights sobre essas arritmias, mas os atuais frameworks de simulação não replicaram a TV focal. Neste estudo, realizamos simulações com representações biofísicas plausíveis da injeção celular e da formação de junções comunicantes entre enxertos de hPSC-CM e tecido hospedeiro. Examinamos modelos iônicos de hPSC-CM com taxas de batimento lentas (1,1 Hz) e aceleradas (2,5, 4 Hz) e avaliamos se essas condições poderiam produzir TV focal que seja adequadamente rápida e robusta o suficiente para superar o ritmo sinusal. Para simulações realizadas em geometrias de fatias ventriculares humanas com padrões de enxertos de primatas não humanos, avaliamos a suscetibilidade à TV focal. Para o modelo iônico lento, a TV focal foi vista apenas em taxas de batimento bradicárdicas (40 bpm); em taxas mais rápidas (60 ou 80 bpm), a atividade ectópica do enxerto não conseguia competir com as excitações endocárdicas semelhantes às de Purkinje. Em contraste, a TV focal foi observada para todas as taxas de batimento testadas quando modelos iônicos mais rápidos foram usados. Dobrar o tamanho do enxerto para cobrir áreas de infarto maiores aumentou a suscetibilidade à TV focal em todos os casos. Assim, concluímos que o aumento pós-injeção na taxa de batimento espontâneo de hPSC-CM é um mecanismo potencial para a TV focal, com aplicações em métodos de injeção celular mais seguros após validação experimental.
Gibbs et al. (Sun,) estudaram essa questão.