Drug-induced Fatal Arrhythmias: Acquired long QT and Brugada Syndromes

Since the early 1990s, the concept of primary “inherited” arrhythmia syndromes or ion channelopathies has evolved rapidly as a result of revolutionary progresses made in molecular genetics. Alterations in genes coding for membrane proteins such as ion channels or their associated proteins responsible for the generation of cardiac action potentials (AP) have been shown to cause specific malfunctions which eventually lead to cardiac arrhythmias. These arrhythmic disorders include congenital long QT syndrome, Brugada syndrome, catecholaminergic polymorphic ventricular tachycardia, short QT syndrome, progressive cardiac conduction disease, etc. Among these, long QT and Brugada syndromes are the most extensively studied, and drugs cause a phenocopy of these two diseases. To date, more than 10 different genes have been reported to be responsible for each syndrome. More recently, it was recognized that long QT syndrome can be latent, even in the presence of an unequivocally pathogenic mutation (silent mutation carrier). Co-existence of other pathological conditions in these silent mutation carriers may trigger a malignant form of ventricular arrhythmia, the so called torsade de pointes (TdP) that is most commonly brought about by drugs. In analogy to the drug-induced long QT syndrome, Brugada type 1 ECG can also be induced or unmasked by a wide variety of drugs and pathological conditions; so physicians may encounter patients with a latent form of Brugada syndrome. Of particular note, Brugada syndrome is frequently associated with atrial fibrillation whose therapeutic agents such as Vaughan Williams class IC drugs can unmask the dormant and asymptomatic Brugada syndrome. This review describes two types of drug-induced arrhythmias: the long QT and Brugada syndromes

La pro-arythmie médicamenteuse : toujours d'actualité

La prolongation de l'intervalle QT par les médicaments est un des effets indésirables les plus redoutés par l'industrie pharmaceutique. Ce retard de repolarisation ventriculaire cardiaque peut être précurseur d'arythmies ventriculaires potentiellement mortelles, particulièrement les torsades de pointes (TdP). Plusieurs médicaments de diverses classes pharmacologiques ont été impliqués dans le déclenchement d'arythmies ventriculaires malignes. Afin d'éviter ces effets indésirables des médicaments, il est essentiel de bien comprendre les mécanismes électrophysiologiques et pharmacologiques en cause. Les effets de la palipéridone, de la galantamine, de la tizanidine, de la rosuvastatine et du bupropion sur les courants potassiques rectifiants retardés (IKT et IKS) ainsi que sur la repolarisation ventriculaire cardiaque, ont été évalués à l'aide de trois modèles expérimentaux; la technique de patch-clamp en configuration cellule entière, la rétroperfusion de Langendorff et la télémétrie cardiaque sans fil. De plus, les effets du bupropion sur le courant sodique ont aussi été évalués à l'aide de la technique de patch-clamp en configuration cellule entière puis les effets sur les jonctions communicantes de cette même molécule ont été caractérisés par la technique de redistribution de fluorescence après photoblanchiment (FRAP). Cette étude démontre que l'inhibition du courant potassique rectifiant retardé par la palipéridone, la galantamine, la tizanidine et la rosuvastatine contribue à la prolongation de la repolarisation cardiaque. Elle met aussi en évidence que le bupropion retarde la conduction de l'impulsion d'une cellule cardiaque à l'autre en réduisant le couplage intercellulaire

Effets modulateurs du diabète, de l'obésité et de la génétique sur l'électrophysiologie des médicaments prolongeant l'intervalle QT

Le cycle régulier des contractions des oreillettes, suivi par des contractions ventriculaires, pompe le sang de manière efficace à travers le coeur. Par contre, lorsque le fin équilibre qui régule le mécanisme est débalancé, les arythmies peuvent s'installer. Parmi les multiples facteurs qui peuvent affecter l'équilibre électrophysiologique cardiaque, il faut noter une maladie métabolique dont la prévalence ne cesse d'augmenter dans la population mondiale : le diabète de type 2. En effet, cette maladie augmente les risques de souffrir d'arythmie. Nous avons d'abord développé un modèle de cobaye diabétique de type 2 par une alimentation avec une diète spéciale sur une période de 200 jours. Ces animaux nous ont permis d'obtenir nos résultats dans des conditions ex- et in-vivo. Par la suite, nous avons évalué une hypothèse selon laquelle, en présence de diabète, l'ajout d'un bloquant d'IcaL évite la prolongation excessive du QT et la pro-arythmie, lorsque d'autres médicaments prolongeant le QT sont utilisés de manière concomitante. Nous avons quantifié l'effet de l'amlodipine (Norvasc®), un médicament bloquant d'IcaL et du dofétilide (Tikosyn®), un médicament bloquant d'iKr- Les résultats obtenus ont montré que l'amlodipine renverse partiellement l'effet pro-arythmique du dofétilide et protège contre la prolongation excessive de l'intervalle QT et la pro-arythmie médicamenteuse, particulièrement en présence de diabète de type 2. En parallèle, nous avons qualifié et quantifié l'effet pro-arythmique du bupropion (Wellbutrin®, Zyban®), un antidépresseur et adjuvant à la cessation tabagique. Des élargissements du QRS avaient été rapportés lors de surdosages de bupropion. Nous avons voulu vérifier l'hypothèse selon laquelle le bupropion affecte la conduction cardiaque par un bloc des jonctions gap. À l'aide des résultats obtenus, nous avons pu dire que, contrairement aux anti-arythmiques de classe I, le bupropion n'élargit pas le QRS en bloquant IN3, mais plutôt en inhibant les jonctions gap. C'est une propriété pharmacologique exceptionnelle observée chez aucun autre médicament actuellement disponible sur le marché. L'élargissement du QRS et les troubles de conduction cardiaques s'observent à des concentrations de bupropion facilement atteignables en clinique

QT Interval Analysis in Electrograms of Isolated Guinea Pig Hearts Treated with Haloperidol

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