Sindrome di Brugada: studi computazionali per l'analisi dei meccanismi fisiopatologici

La Sindrome di Brugada è una malattia geneticamente determinata che può essere causa di aritmie e di morte improvvisa in giovani adulti con cuore strutturalmente sano. I pazienti mostrano generalmente alterazioni tipiche del loro tracciato ECG. Tuttavia, spesso la patologia può restare latente per gran parte della vita del paziente, rendendolo asintomatico, e manifestarsi poi con la morte dello stesso. I meccanismi fisiopatologici coinvolti restano ancora oggetto di dibattito; è stata riscontrata un'implicazione genetica e ad oggi sono state associate alla malattia più di 500 varanti patogene, gran parte legate al gene SCN5A. Anche se alto il numero di mutazioni interessate, solo per pochi pazienti è riscontrata un’implicazione genetica, e per la maggior parte dei soggetti la patologia è sporadica e compare in modo irregolare e imprevedibile, rendendo più difficile comprendere le cause. Scopo della tesi è quello di indagare sui meccanismi fisiopatologici coinvolti attraverso l’uso della modellistica computazionale, evidenziando come tale approccio possa offrire numerosi vantaggi per lo studio della patologia, tra cui la possibilità di monitorare la risposta del sistema in presenza di una nuova mutazione, di studiare l’effetto di trattamenti farmacologici, e di formulare ipotesi circa il comportamento biologico di interesse clinico, tramite le quali sviluppare cure. I primi due Capitoli sono dedicati alla descrizione dell’anatomia cardiaca e del sistema di conduzione elettrico, e della patologia cardiaca d’interesse, rispettivamente. Il terzo Capitolo descrive l'uso dei modelli biologici come ulteriore metodo di indagine. Il quarto Capitolo è dedicato all’analisi delle strategie adottate per la ricerca dei lavori di modellistica computazionale raccolti in letteratura riguardanti lo studio della BrS. Tali studi sono poi analizzati nell’ultimo Capitolo al fine di dimostrare come l'approccio computazionale sia un ottimo strumento di indagine della patologia.