Effect of AT1-antagonist (eprosartan) on the mechanical dysfunction ("atrial stunning") after DC shock of atrial strip of patients with and without atrial fibrillilation

Abstract

Objectives: The reduced mechanical function after termination of atrial fibrillation (AF) which is termed atrial stunning has been described after electrical (DC shock, overdrive pacing, catheter ablation), pharmacological, and spontaneous cardioversion of AF. This condition is responsible for an increased thrombo-embolic risk after cardioversion of atrial fibrillation. AT1-antagonists have been reported to attenuate atrial remodelling in AF. Could these theoretically influence remodelling in electrically injured atrial strips? In the present work the cardioprotective effect of AT1-antagonist, eprosartan on electrically injured (atrial stunning) atrial strips of patients with AF and SR was also studied and compared. Methods and results: Atrial strips (n=28) from patients, who underwent cardiac surgical operations were used for this experiment. These samples were classified into two groups. The AF group (n=11) comprised of samples from patients with atrial fibrillation and the SR group (n=17), patients with sinus rhythm. The AF and the SR groups were studied under similar conditions. During the five stages of the experiment the samples went through the following stages: (1) Frequency stimulation (0.25Hz-2Hz), (2) Inotropic stimulation with Isoprenaline (3) Induction of electrical injury on the muscles with a direct current (DC) of 15 volts for 60 seconds (4) Recovery of the muscle after the electrical injury without eprosartan perfusion and (5) Recovery of the muscle after a repeated induction of electrical injury with eprosartan perfusion. The FOC/A, maximum contraction velocity (dF/dtmax), and maximum relaxation velocity (dF/dtmin) were measured. The FOC/A of the AF group treated with eprosartan recovered significantly (p<0.05) after DC shock by reaching 91.49 ± 5.56(%) of the baseline FOC/A (%) as compared to the untreated AF which attained 72.02 ± 9.04%. The dF/dtmax and dF/dtmin also showed some significant changes before and after treatment with eprosartan in the AF group. Conclusion: Eprosartan significantly improved the recovery of atrial strips of patients with atrial fibrillation after DC shock indicating that eprosartan may have a protective effect on DC shocked atrial strips. For this reason the use of eprosartan for the improvement of atrial stunning in patients with AF after cardioversion should be examined clinically. Key Words: Atrial stunning, atrial fibrillation, electrical cardioversion, angiotensin receptor antagonists, Eprosartan.

Hintergrund: „Atrial stunning“ ist eine verzögerte Wiederherstellung der Vorhofmuskelfunktion nach einer elektrischen („DC shock“, „overdrive pacing“ Kather ablatio), Pharmakologischen und spontanen Kardioversion von Vorhofflimmern. Das thromboembolische Risiko ist dabei erhöht. Es ist berichtet worden, dass AT1-antagonist, „atrial remodelling“ bei Vorhofflimmern abschwächen. Könnte diese Eigenschaft Einflüsse auf elektrisch verletzte Vorhofmuskelstreifen haben? Des Weiteren wurde in den vorliegenden Experimenten die protektive Wirkung von Eprosartan auf eine elektrische Schädigung an Vorhofmuskelstreifen von Patienten mit und ohne Vorhofflimmern untersucht. Methode und Ergebnisse: Die verwendeten Vorhofmuskelstreifen (n=28), wurden von Patienten im Rahmen einer Herzoperation gewonnen wurden. Die Proben wurden entsprechend dem Vorhandensein bzw. nichtvorhandensein von in zwei Gruppen eingeteilt: AF-Gruppe (n=11) und SR-Gruppe (n=17). Folgende Bedingungen wurden untersucht: (1) Kraft-Frequenz-Beziehung (0,25Hz-2Hz), (2) inotrope Stimulation mit Isoprenalin, (3) elektrische Schädigung der Muskeln durch Anlegen einer hohen Gleichspannung von 15 Volt für 60 Sekunden, (4) Erholung der Muskelfunktion und (5) Genesung der Muskeln nach wiederholter elektrischer Schädigung unter Einfluß von Eprosartan. Die Kontraktionskraft (FOC/A), die maximale Kontraktionsgeschwindigkeit (dF/dtmax) und die maximale Relaxationsgeschwindigkeit (dF/dtmin) wurden fortlaufend gemessen. Die Kontraktionskraft der mit Eprosartan behandelten AF-Gruppe erreichte nach der Schädigung in 25 Minuten durchschnittlich 91,49 ± 5,56 % von der Ausgangslage und damit signifikant mehr als die unbehandelte AF-Gruppe 72,02 ± 9,04%. Die dF/dtmax und dF/dtmin bei der AF-Gruppe zeigte ebenfalls eine signifikante Änderung durch Eprosartan. Die Vorhofmuskelstreifen SR-Gruppe zeigten durch Eprosartan keine signifikante Änderung, ebenso auch nicht die Parameter dF/dtmax und dF/dtmin. Zusammenfassung: Eprosartan verbessert signifikant die Genesung von atrialen Vorhofmuskelstreifen von Patienten mit Vorhofflimmern nach elektrischer Schädigung. Daher sollte die Verwendung von Eprosartan zur Verbesserung des „atrialen stunning“ bei Patienten mit Vorhofflimmern nach Kardioversion klinisch untersucht werden. Stichworte: Atrial stunning, Vorhofflimmern, Kardioversion, AT1-Antagonist, Eprosartan.