Home / Research / Department of

Laboratory of Cardiopulmonary Pathophysiology

Head
No items found.

The experimental research activity is mainly focused on cardiac arrest and cardiopulmonary resuscitation, cardiac ischemia, and pulmonary arterial hypertension, in in vivo models in the mouse, rat and pig.

The aim of the studies is to investigate/evaluate organ damage and inflammatory response after ischemia/reperfusion and to discover and test new therapeutic approaches to improve outcome. Histology, supported by optical and electronic microscopy, are complementary to the in vivo experimentation.

The Laboratory is also involved in multicentre clinical trials, aimed at the clinical evaluation of therapeutic strategies and circulating markers.

RESEARCH AREAS

New strategies for prevention and treatment of cardiac arrest

Cardiovascular disease remains the leading cause of death in the Western world with 350000 Americans and 700000 Europeans sustaining cardiac arrest each year. Instead of the initial success of cardiopulmonary resuscitation, more than 60% of resuscitated patients die in ICU. The activities of the Laboratory include both the preclinical experimental and the clinical research in the field of Emergency medicine. More specifically, the research focuses on investigating the mechanisms involved in the cardiac and cerebral injury after myocardial infarction and cardiac arrest. New strategies to improve the success of defibrillation during cardiac arrest are conceived and tested. Finally, researches are ongoing on discovery and evaluating new circulating biomarkers in cardiac arrest patients enrolled in multicentre trials.

Defibrillation guided by real time electrocardiographic waveform analysis

Cardiopulmonary resuscitation (CPR) is a standardized procedure which includes chest compression and electrical defibrillation. Some aspects, such as the timing of defibrillation, merit further study. The effectiveness of CC in relation to the timing of defibrillation have been a subject of major interest, because it is difficult to determine the priority of CPR interventions (i.e., defibrillation first or CC first). There is also insufficient knowledge about the optimal duration of the CC interval prior to a shock delivery. Experimental studies have shown that it is possible to identify the best condition for successful defibrillation by analysing the ventricular fibrillation waveform during CPR. More specifically, the parameter AMSA (Amplitude Spectrum Area) has been proven to be the most accurate among the various electrocardiographic predictors of defibrillation outcome. The AMSA Trial is now underway; it is a clinical study enrolling cardiac arrest patients rescued by the 118 service in Milan, Monza, Bologna and Helsinki. The trial aims to show that a CPR guided by real-time AMSA analysis will reduce the number of unsuccessful defibrillations and will improve survival compared to standard a CPR approach. AMSA Trial is part of the international ESCAPE-NET project, which aims to prevent and improve cardiac arrest therapies.

Ventilazione con Argon per la protezione d’organo dopo arresto cardiaco

In un modello di arresto cardiaco si cerca di comprendere i meccanismi del danno cerebrale da ischemia globale e riperfusione. I gas nobili possiedono un’attività cardio e neuro-protettiva dopo eventi ischemici. Abbiamo riportato gli effetti neuroprotettivi della ventilazione con una miscela di argon:ossigeno =70%:30% dopo arresto cardiaco di media durata. Studi successivi hanno confermato l’effetto benefico dell’argon su un modello più grave di arresto cardiaco: la ventilazione con argon ha migliorato significativamente la sopravvivenza con un buon recupero neurologico. L’effetto è stato confermato dalla riduzione dei livelli di enolasi neuronale specifica, un biomarcatore di danno cerebrale, e da un minore danno tissutale. Abbiamo condotto nuovi studi per valutare differenti concentrazioni di argon e tempi di inizio della somministrazione. Abbiamo dimostrato che esiste una correlazione diretta fra la concentrazione di argon somministrata e l’outcome clinico, che risulta indipendente dal tempo di inizio del trattamento. Infine, è stato testato un nuovo ventilatore per la somministrazione di argon nell'uomo.

Studi sperimentali su modelli di arresto cardiaco nel topo, ratto, maiale

I meccanismi coinvolti nella gravità della sindrome post arresto cardiaco non sono stati ben chiariti. In generale, esiste prima di tutto l’ischemia cardiaca, cerebrale e sistemica che si genera durante l’arresto cardiaco e persiste fino alla rianimazione. L’ischemia conduce a eventi di morte cellulare, apoptosi e disfunzione mitocondriale. Dopo la rianimazione, si determina un’amplificazione del danno tissutale e sistemico a causa del cosiddetto “danno da riperfusione”, che comporta la generazione di radicali liberi dell’ossigeno (ROS) e l’attivazione della cascata pro infiammatoria e immunitaria. Il laboratorio conduce attività di ricerca che coprono l’area sperimentale e di ricerca traslazionale, indagando i meccanismi di danno cardiaco e cerebrale conseguenti all’infarto miocardico acuto e all’arresto cardiaco. Si ricercano nuovi approcci terapeutici per ridurre il danno cardiaco e cerebrale dopo arresto cardiaco utilizzando modelli standardizzati di tale patologia.

Head Unit
No items found.
Staff
No items found.
This is some text inside of a div block.
Thank you! Your submission has been received!
Oops! Something went wrong while submitting the form.
Codice:

International Consensus on Cardiopulmonary Resuscitation.

1205
Non ci sono pubblicazioni selezionate al momento.
Head
No items found.

Related Laboratories

Tieniti aggiornato sulle novità dell'Istituto Mario Negri. 

Iscriviti alla newsletter
Pagina Italiano