Se piensa que son varios los mecanismos importantes por los que la FA induce remodelación auricular, entre ellos se incluyen el estrés oxidativo, la dilatación auricular, la muerte celular programada y el reemplazo de miocitos por fibromioblastos, la sobrecarga de calcio, la inflamación y la modulación de la expresión de proteínas por micro ARN (miARN) ⁽²⁰⁾ (figura 3). No se conoce la contribución relativa de cada factor y cómo influyen en el tiempo para producir la remodelación que mantiene la FA. Sin embargo, estos factores provocan una remodelación eléctrica con inducción de actividad gatillada, posdespolarizaciones precoces y tardías, debido a un aumento del calcio citosólico y a la infrarregulación de la liberación del calcio inducida por el calcio del retículo sarcoplásmico⁽²⁰⁾. Además, los miARN producen infrarregulación de la expresión de la proteína de los canales iónicos, produciendo una reducción del IK_ATP y de la corriente de calcio tipo L (ICa2+L)^(17,16). Estas alteraciones de la expresión del canal iónico llevan a un acortamiento de la duración del DPA auricular y del período refractario auricular. Las vías de señalización también contribuyen a la aparición de cambios estructurales en la aurícula a medida que las células inflamatorias inducen muerte programada de los miocitos auriculares y su reemplazo por miofibroblastos⁽²⁰⁾. Esto genera regiones con conducción lenta y condiciones de bloqueo localizado de la conducción que probablemente contribuyan al desarrollo de reentrada auricular.

Figura 3
Modelo de la forma en que la fibrilación auricular induce cambios en la aurícula para perpetuar la fibrilación auricular. Los mecanismos incluyen la dilatación auricular, el estrés oxidativo, inflamación, modulación del microARN de las proteínas responsables para las corrientes de los canales iónicos, sobrecarga de calcio que lleva a actividad gatillada y reemplazo de miocitos por fibroblastos.
Reproducido con permiso de ⁽²⁰⁾

La FA se asocia con marcadores circulantes de estrés oxidativo. Se ha demostrado un papel importante de las oxidasas de difosfato de dinucleótidos de adenina nicotinamida (NOX)2/4 en las aurículas fibriladas^(21,22). Durante la FA inducida por estimulación auricular se ha demostrado que las mitocondrias auriculares aumentan de tamaño y liberan más especies de oxígeno reactivo como la sin- tasa de óxido nítrico y oxidasa de mitocondrias⁽²³⁾. Es probable que las citoquinas pro inflamatorias IL-6, angiotensina-II y el factor de necrosis tumoral (TNF-a) que se liberan durante la FA lleven a la infiltración del miocardio auricular por parte de neutrófilos y macrófagos⁽²⁴⁾. Estas citoquinas inflamatorias y los leucocitos son causas conocidas de apoptosis e inducen la diferenciación de los fibroblastos hacia miofibroblastos auriculares, produciendo fibrosis auricular. Los fibroblastos mismos pueden seguir amplificando la respuesta inflamatoria en las aurículas, ya que pueden liberar citoquinas inflamatorias y atraer células inmunorreactivas al miocardio auricular fibrilado⁽²⁵⁾. El factor de crecimiento transformante B1 (TGF-B1) y la angiotensina II son importantes promotores de la proliferación de los fibroblastos y están aumentados en los pacientes con insuficiencia cardíaca y FA, incrementando la aparición de hipertrofia de los miocitos y fibrosis^(16,22). Dado que los miofibroblastos no son eléctricamente excitables, la acumulación de tejido fibrótico en el miocardio lleva a regiones de retardo o bloqueo de la conducción promoviendo ambas el desarrollo de circuitos de reentrada. Junto con una reducción de la expresión de la proteína de unión intercelular (gap junction protein) que soporta la conducción de miocito a miocito, la fibrosis auricular reduce en gran medida la velocidad de conducción y aumenta la probabilidad de bloqueo de la conducción. Dependiendo del tamaño de las regiones no excitables, se podrían generar arritmias tanto micro como macrorreentrantes.

Las frecuencias auriculares rápidas observadas en la FA provocan un aumento del Ca2+ intracelular, potencialmente citotóxico. Para proteger a la célula de esa sobrecarga de Ca2+ se reduce de forma importante la corriente del Ca2+ tipo L. Paralelamente se altera el manejo del Ca2+ dentro de la célula (figura 4). Además de estas alteraciones, aumenta la principal corriente rectificadora entrante de IK., provocando un acortamiento de la DPA ⁽¹⁸⁾. Los efectos vagales de acortamiento de la DPA auricular son mediados por la corriente rectificadora entrante I_KACh⁽¹⁶⁾. Esta corriente está muy aumentada en la FA y promueve arritmias auriculares, consistente con los efectos pro arrítmicos de la estimulación vagal en la aurícula^(27,28). La remodelación resultante de la taquicardia auricular también reduce la corriente saliente transitoria (I_to) de los miocitos auriculares⁽¹⁶⁾. Al oponerse I_to a la corriente entrante de Na+, puede contribuir a la generación de focos ectópicos.

Se ha propuesto la liberación espontánea de calcio en el citosol miocárdico auricular por los receptores de rianodina (RyR2) como mecanismo para explicar la sobrecarga de calcio intracelular y la actividad gatillada. El aumento de Ca2+ intracelular aumenta la bomba de intercambio de Na+-Ca2+, llevando a la extrusión de Ca2+ con aumento de la entrada despolarizante del Na+. Este es un mecanismo probable del desencadenamiento de focos que inducen FA. Además, la FA misma origina un ciclo vicioso de sobrecarga intracelular de Ca2+, acortando aun más la DPA auricular y la refractariedad. La frecuencia auricular muy rápida de la FA lleva a un aumento de la entrada tipo L de Ca2+ a la célula. Por consiguiente, aumenta la concentración del Ca2+ en el citosol. Para autoprotegerse de la sobrecarga de Ca2+, ya en un lapso de cinco días de taquicardia sostenida se produce una remodelación auricular aislada que provoca un silenciamiento de la señalización del Ca2+ a través de una reducción de la liberación del Ca2+ propagado a nivel subcelular^(29,30). Tomadas en conjunto, estas observaciones acerca de la homeostasis de Ca2+ sugieren que estos mecanismos puedan diferir en la FA paroxística y en la FA persistente, cambiando de actividad gatillada a señalización reducida del Ca2+ y acortamiento de la DPA auricular.

Figura 4
Mecanismos básicos de la actividad ectópica. En el panel A, la automaticidad anormal aparece a partir de la despolarización espontánea más rápida de la fase 4. En el panel B, la posdespolarización tardía (PDT) que se asocia con una sobrecarga de Ca2+ produce actividad gatillada. En el panel C, la prolongación del potencial de acción puede producir posdespolarizaciones precoces que llevan a la apertura espontánea de los canales de Na+ y disparo de un latido ectópico.
Reproducido con permiso de ⁽¹⁶⁾

Es muy probable que la actividad gatillada relacionada con Ca2+ y generada por un manejo anormal del Ca2+ sea un mecanismo importante para la activación de focos. Los Ca2+ ingresan al miocito auricular a través de los canales de Ca2+ tipo L. El Ca2+ intracelular provoca la liberación de Ca2+ del SR activando los receptores de rianodina, aumentando aún más el Ca2+ intracelular, lo que favorece la activación de las proteínas contráctiles. Luego, el Ca2+ intracelular libre tiene que ser extraído mediante bombeo activo, para que vuelva al SR, por medio de la SR-Ca2+ - ATPasa (SERCA), así como a través de la membrana celular por medio del intercambiador de Na+-Ca2+ (NCX). El Ca2+ intracelular libre también se liga a la calsecuestrina, y cualquier alteración de la función de la calsecuestrina por remodelación auricular promovería la aparición de posdespolarizaciones tardías (PDT) y actividad gatillada. El mecanismo de NCX produce la extrusión de un ion de Ca2+ a cambio de la entrada de tres iones de Na+, lo que constituye una corriente despolarizante de entrada neta. La FA produce un aumento de la expresión de NCX y genera PDT y actividad gatillada^(34,35). Además, la hiperfosforilación de los RyRs y SERCA llevan a su disfunción y promueven también la actividad gatillada⁽³⁶⁾.

¿Qué sabemos acerca de los mecanismos de la FA en pacientes sometidos a ablación?

El primer reporte acerca de que la FA paroxística podría ser eliminada mediante la ablación por catéter de un foco que disparaba rápido fue hecho en 1994 por Haissaguerre y colaboradores⁽¹⁾. Esta comunicación incluyó a tres pacientes que presentaban focos de descargas rápidas en un divertículo ubicado en la unión de la aurícula derecha y la vena cava superior, en la parte media de la aurícula derecha, y cerca del ostium del seno coronario. Sin embargo, la era de la ablación con catéter de la FA comenzó con el reporte de Haissguerre en 1998, que en 45 pacientes con FA paroxística el estudio electrofisiológico permitió identificar 69 focos desencadenantes, 65 de los cuales provenían de las VP⁽⁵⁾. El foco desencadenante fue ubicado 2-4 cm dentro de alguna de las cuatro VP y se identifica por un electrograma agudo, rápido, que aparecía en promedio 104 ms antes de la onda P ectópica. La ablación por catéter con radiofrecuencia directa del foco abolió la FA. De los 38 pacientes con una ablación inicialmente exitosa, 25 requirieron un segundo procedimiento y 6 requirieron tres procedimientos. Este informe mostró que 28 de estos 38 pacientes no tuvieron recurrencia de la FA en un intervalo de seguimiento promedio de 8 meses. Dado que se necesita mucha paciencia para esperar que aparezca un foco gatillo en alguna de las VP, y que además el paciente típico presenta focos en más de una VP, se diseñó una estrategia de aislamiento de las cuatro VP^(37,38). Esta técnica inicialmente utilizó un abordaje segmentario de ablación en los ostium de las VP, si bien el seguimiento a largo plazo mostró un grado de éxito moderado. En un estudio multicéntrico, las tasas de supervivencia libre de arritmia después de un único procedimiento de ablación con catéter fueron 40%, 37%, y 29% al año, a los dos y cinco años, respectivamente, ocurriendo la mayoría de las recurrencias en los primeros seis meses⁽³⁹⁾. La supervivencia libre de arritmias luego del último procedimiento de ablación con catéter fue 87%, 81%, y 63% a los dos y cinco años, respectivamente⁽³⁹⁾. Informes posteriores sugieren que una estrategia de ablación circunferencial que abarque un área más amplia es más eficaz para prevenir las recurrencias. Muchos laboratorios a nivel mundial han adoptado este enfoque como la técnica estándar para la ablación con catéter de la FA. No obstante ello, cuando se utilizó el aislamiento de las VP (AVP) para tratamiento de la FA paroxística, la eficacia para prevenir recurrencias de FA fue <70%, independientemente de la fuente de energía que se utilizara^(9,40). Las recurrencias de FA luego de AVP habitualmente se de- ben a la reconexión de la VP, lo que sugiere que la falla no está en la estrategia sino en cómo se la aplica^(41,42). Otros sitios donde se han encontrado focos desencadenantes incluyen la vena cava superior, el ligamento de Marshall, la musculatura del seno coronario, la orejuela de la aurícula izquierda y las paredes de las aurículas derecha e izquierda. En esas localizaciones no cabe esperar que el procedimiento de aislamiento de las VP por sí solo evite las recurrencias de la FA. Si bien se pueden utilizar diferentes tipos de energías de ablación para lograr el aislamiento de las VP^(43,44), la estrategia de base sigue siendo la misma.

Hay varias líneas de evidencia que sugieren que el sistema nervioso autonómo cardíaco intrínseco puede intervenir en el inicio y en el mantenimiento de la FA. La estimulación del nervio vago –ya sea en el tronco cervical o desde la arteria pulmonar derecha– acorta el período refractario efectivo (PRE) auricular, un efecto que se puede abolir mediante la ablación con catéter del nervio vago⁽⁴⁵⁾. En un estudio en caninos, la inyección de acetilcolina (AC) o carbamol (CARB) en la almohadilla adiposa epicárdica de la base de la VP superior derecha provocó despolarizaciones espontáneas prematuras, y se observó FA espontánea en cuatro de 11 perros. En siete perros se observó que extraestímulos prematuros únicos inducían FA fácilmente. La FA se mantuvo durante un promedio de 10 minutos (AC) y 38 minutos (CARB), observándose la longitud de ciclo más corta de la FA en la unión de la VP y la aurícula adyacente a la almohadilla adiposa⁽⁴⁶⁾.

En las VP caninas perfundidas, la norepinefrina combinada con acetilcolina mejora la corriente transitoria de Ca2+ y la corriente de intercambio de Na+-Ca2+, generando posdespolarizaciones precoces (PDP) y focos rápidos dentro del manguito de laVP⁽⁴⁷⁾. En otro estudio en caninos, la estimulación del nervio autonómico acortó la duración del potencial de acción del manguito de la vena pulmonar de 160 ± 17 a 92 ± 24 ms, p < 0,01 y desencadenó disparos rápidos (782 ± 158 lpm) de despolarizaciones precoces en 22 de 28 preparados de VP. El latido espontáneo inicial tuvo un intervalo de acoplamiento de 97 ± 26 mseg. El bloqueo de los receptores con atropina o rianodina evitó la descarga en la VP⁽⁴⁸⁾. Se ha demostrado que el ligamento de Marshall constituye un posible lugar de inicio de focos gatillo y que se comunica con el plexo ganglionar izquierdo inferior para modular las interacciones entre el sistema nervioso autónomo cardíaco extrínseco e intrínseco⁽⁴⁹⁾. La estimulación rápida auricular en el conejo lleva rápidamente a un aumento de la actividad del nervio vago y una atenuación de la actividad del nervio simpático⁽⁵⁰⁾. Ambos fenómenos llevan a un acortamiento de la DPA auricular y del período refractario. La densidad de elementos neurales que expresan la proteína 43 asociada al crecimiento (GAP43), acetiltransferasa de colina (ATC) y tirosin hidroxilasa (TH) en la aurícula derecha e izquierda aumenta progresivamente en la FA inducida por una estimulación auricular rápida⁽⁵⁰⁾. Es así que una frecuencia auricular rápida provoca una remodelación autonómica progresiva, manifestada como la aparición de brotes nerviosos, hiperinervación vagal y simpática, respaldando aun más la teoría del papel de la remodelación autonómica en el mantenimiento de la FA. Se ha observado un aumento similar de la actividad vagal con acortamiento de la DPA auricular en el modelo canino de FA inducida por estimulación⁽⁵¹⁾. La inducción de reflejos vagales durante el aislamiento circunferencial de las VP se ha reportado que mejora los resultados en términos de recurrencia de la FA⁽⁷⁾. En un ensayo clínico aleatorizado que comparó el aislamiento de las VP contra el aislamiento de las VP más ablación sobre los ganglios autonómicos se vio que el enfoque combinado mejoraba significativamente los resultados a largo plazo de la ablación con catéter⁽¹²⁾.

Figura 5
Mapeo epicárdico en un paciente con fibrilación auricular persistente de larga data con cirugía de la válvula mitral. A izquierda se registran dos instantáneas de la activación de la pared libre de la aurícula derecha y la posterior de la aurícula izquierda. Obsérvese que hay múltiples ondas de activación al mismo tiempo en el epicardio. A derecha se grafica la incidencia y la aparición espacial de la salida epicárdica por la aurícula derecha (arriba) y la aurícula izquierda (abajo); el tamaño de las marcas rojas indican la frecuencia de salidas registrados en una ventana de 12 segundos.
Reproducido con permiso de ⁽⁵¹⁾

Es probable que las formas persistentes de fibrilación se mantengan por reentrada. Del trabajo de Cox y colegas^(3,4), surge que la creación de múltiples líneas de bloqueo de la conducción con una técnica de cortar y coser es un tratamiento muy efectivo incluso para las formas más duraderas de FA, con 89% de pacientes libres de FA a cinco años sin medicación antiarrítmica y 98% con medicación⁽⁴⁾. Esta técnica consiste en practicar una gran incisión que circunde las cuatro VP, así como la creación de cicatrices que unan la barrera de las VP al anillo de la mitral, atravesando el techo de la aurícula izquierda, una línea a través del tabique interauricular, y líneas en la aurícula derecha. La estrategia se basa en los resultados de mapeos intraoperatorios que sugieren que la mayoría de los pacientes con formas persistentes de FA tienen por lo menos dos circuitos macrorreentrantes que conducen simultáneamente. Creando líneas de bloqueo de conducción con distancias de separación no mayores de 6 cm, el procedimiento del laberinto pretende evitar que se sostengan los grandes circuitos macrorreentrantes^(3,52). Debe admitirse que esta cirugía también aísla efectivamente las VP y la aurícula izquierda posterior. La técnica con catéter más eficaz para la ablación de la FA persistente sigue siendo la que fue diseñada para emular el procedimiento del laberinto de Cox (Maze); utilizando esta técnica, más de 70% de los pacientes mantienen el ritmo sinusal a pesar de no usar mapeo electroanatómico o catéteres irrigados para radiofrecuencia⁽²⁾. En conjunto, estas observaciones sugieren fuertemente que para tratar las formas persistentes de FA en forma eficaz es importante interrumpir los grandes circuitos macrorreentrantes.

Figura 6
Mapas de ondas (diámetro 3,6 cm) de cuatro pacientes con fibrilación auricular persistente de larga data registradas en la pared lateral de la aurícula izquierda (arriba) y la porción media de la aurícula derecha (abajo). Al lado de los mapas se muestran las ventanas de tiempo. Las direfentes ondas de fibrilación se representan con colores según la secuencia de su aparición. Las flechas indican las principales trayectorias de las ondas. Los sitios de salida epicárdicos están indicados con asteriscos blancos y las flechas blancas indican la difusión de la activación. Arriba, a izquierda, difusión radial de la activación; en los otros ejemplos se bloqueó la conducción de salida epicárdica en una o más direcciones. Los isocrónicos se trazan a intervalos de 5 milisegundos.
Reproducido con permiso de ⁽⁵⁸⁾

Figura 7
Evidencia de una onda espiral con mapeo óptico de la orejuela auricular izquierda con vórtice de rotación en sentido horario (panel superior). Se muestran potenciales de acción ópticos de tres sitios con la misma frecuencia.
Reproducido con permiso de ⁽⁶⁰⁾

Entonces, ¿cuál es el mecanismo por el que se mantiene la FA? El mapeo de la FA humana realizado en el momento de la cirugía cardíaca ha dado una visión panorámica de la FA persistente de larga data que refuerza el concepto de múltiples ondas de reentrada tanto en la aurícula derecha como izquierda^(53,54). El mapeo simultáneo endo y epicárdico en el modelo de FA en la cabra muestra un alto grado de disociación endoepicárdica^(55,56). En otro estudio de 24 pacientes con FA de larga data y 25 pacientes con FA inducida a quienes se les hizo mapeo epicárdico en el momento de la cirugía cardíaca, la incidencia de ondas de fibrilación focal en la aurícula derecha fue casi cuatro veces mayor en los pacientes con FA persistente de larga data que en los que presentan FA inducida en agudo⁽⁵⁷⁾. Este hallazgo es congruente con que los efectos de remodelación auricular que aparecen en la FA persistente de larga data apoyan el enlentecimiento de la conducción y el mantenimiento de la reentrada. Estos estudios indican que en pacientes con FA persistente de larga data se pudo registrar un promedio de más de 200 salidas endo y epicárdicas por segundo (figura 5). Si hay una fuente focal (driver) que mantiene la FA, el mapeo epicárdico o endocárdico debería mostrar una activación repetitiva en el mismo sitio. Sin embargo, durante los estudios de mapeo de los pacientes con FA persistente de larga data, la gran mayoría de los sitios de salida epicárdicos (90,5%) no fueron repetitivos y ocurrieron como acontecimientos aislados (figura 6). Se registró un sitio de salida repetitivo (dos ciclos seguidos) solo en 7% y únicamente en 1,6% se registraron tres ciclos repetitivos. Estos estudios, por lo tanto, no respaldan el concepto de que haya un pequeño foco impulsor que mantenga la FA⁽⁵⁸⁾.

Figura 8
Mapeo con FIRM de las aurículas derecha e izquierda usando un catéter canasta de 64 electrodos. Los tiempos de activación se codifican en rojo a azul, con un rotor que gira en sentido horario (flecha blanca) ubicado en la aurícula izquierda baja. La ablación con catéter en este sitio puso fin a la fibrilación auricular.
Reproducido con permiso de ⁽¹³⁾

En contraste con estos estudios de mapeo epicárdico en los pacientes con FA persistente de larga data hay evidencia experimental de que la FA puede mantenerse simplemente con uno o unos pocos focos impulsores localizados (figura 7)^(59,60). Este concepto sugiere que puede haber un “rotor madre” que rotando a una frecuencia muy alta mantiene la FA y se descompone en múltiples pequeñas ondas. En 1992, en un preparado de aurícula derecha canina aislada, Schuessler demostró que la acetilcolina podía convertir una FA inducida con múltiples pequeñas ondas en un único foco sostenido que rota rápidamente⁽⁶¹⁾. El concepto de los rotores consiste en la existencia de ondas en espiral que rotan en torno a un vórtice de un núcleo de células excitables, pero no excitadas, conocido como una singularidad de fase⁽⁶²⁾. Estas ondas en espiral pueden estar estacionarias o ir a la deriva por el miocardio. En el corazón de oveja aislado con FA inducida se ha demostrado un gradiente de frecuencias de izquierda a derecha que sugiere que un rotor que rota a una frecuencia más rápida (dominante) en la aurícula izquierda impulsaba la FA, en tanto que la aurícula derecha, más lenta, se activaba pasivamente⁽⁶³⁾. Basándose en estas observaciones, se ha propuesto el concepto de un rotor madre con una frecuencia dominante como impulsor de la FA humana. Utilizando un catéter canasta con 64 electrodos para mapeo de ambas aurículas, en el ensayo CONFIRM, Narayan y colaboradores aplicaron un software patentado para registrar los electrogramas de 92 pacientes con FA (figura 8) ⁽¹³⁾. Los pacientes fueron asignados aleatoriamente a la ablación guiada por FIRM* (Impulso Focal y Modulación del Rotor) o aislamiento convencional de las VP. Se registraron rotores focales en 97% de los pacientes, con una media de 2,1 . 1 rotor por paciente. Estos rotores se mantuvieron estables durante por lo menos 10 minutos o más en cada paciente. En el grupo de ablación guiada por FIRM, la ablación con catéter de los rotores puso fin a la FA en 56% de los pacientes comparado con solo 20% en el grupo de ablación convencional. En el seguimiento, 82% de los pacientes con ablación guiada por FIRM se mantuvieron libres de FA, contra 45% en el grupo de ablación convencional.

Hay varios aspectos que siguen preocupando de la estrategia de ablación guiada por FIRM. En primer lugar, el catéter canasta de 64 polos no tiene la forma adecuada para registrar la activación de la aurícula izquierda. Si bien los mapas se presentan en grillas rectangulares de 8x8, esta presentación distorsiona mucho y simplifica excesivamente la compleja forma tridimensional de ambas aurículas. Además, los rotores identificados con el software patentado han sido difíciles de reproducir⁽¹⁴⁾. Entre los 24 pacientes sometidos a ablación guiada con FIRM en un centro, el catéter canasta resultó estar a 1 cm o menos de la pared de la aurícula izquierda solo en 54% del área de la superficie de la aurícula izquierda. El procesamiento offline de los electrogramas registrados no reveló diferencias entre los sitios de los supuestos rotores identificados por el programa FIRM y los sitios lejanos en términos de la frecuencia dominante o entropía de Shannon (figura 9)⁽¹⁴⁾. Se observó terminación de la FA en solo uno de 24 pacientes con ablación en el sitio de los rotores identificados con FIRM. La conclusión de este estudio fue que un catéter canasta no lograba cubrir adecuadamente la superficie de la aurícula izquierda, que los mapas de FIRM no presentan características electrofisiológicas claramente definidas, y que la ablación de los rotores identificados con FIRM rara vez pone fin a la FA⁽¹⁴⁾. Queda por verse si estas observaciones son avaladas por estudios futuros.

Figura 9
Procesamiento offline de la frecuencia dominante (panel superior) y entropía de Shannon (panel inferior) no demuestra correlación entre el sitio de un rotor identificado por mapeo de FIRM y las aurículas circundantes.
Reproducido con permiso de ⁽¹⁴⁾