DOI: https://doi.org/10.3389/fcvm.2025.1625436
PMID: https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/41658326
تاريخ النشر: 2026-01-23
المؤلف: Justine Bergeon وآخرون
الموضوع الرئيسي: أبحاث تحفيز العصب الحائر
نظرة عامة
الرجفان الأذيني بعد الجراحة (POAF) هو مضاعفة كبيرة تؤثر على 38%-63% من المرضى الذين يخضعون لاستبدال جراحي لصمام الشريان الأورطي المتكلس (CAVS)، مما يؤدي إلى زيادة المراضة، وخطر السكتة الدماغية، وإطالة فترات الإقامة في المستشفى. يُعزى تطور POAF إلى مجموعة من العوامل المسببة لعدم انتظام ضربات القلب الموجودة مسبقًا، والعوامل المحفزة الجراحية الحادة، والالتهاب المستمر، وعدم التوازن في الجهاز العصبي الذاتي (ANS). تلعب الوسائط المتخصصة المضادة للالتهابات (SPMs) دورًا حاسمًا في حل الالتهاب والحفاظ على توازن الأنسجة؛ قد يؤدي نقصها إلى تفاقم التهاب الصمامات والمساهمة في حدوث عدم انتظام ضربات القلب.
تحفيز العصب المبهم عبر الجلد (tVNS) هو تقنية غير جراحية تعزز النشاط الباراسمبثاوي، وتستعيد التوازن بين الجهازين العصبي السمبثاوي والباراسمبثاوي، وتعدل الاستجابات الالتهابية. على الرغم من استخدام tVNS بعد الجراحة، إلا أن إمكانيته كإجراء وقائي لـ POAF عند تطبيقه قبل الجراحة لم يتم التحقيق فيها، مما يقدم نهجًا علاجيًا جديدًا. قد يقلل تطبيق tVNS قبل الجراحة في المرضى الذين يعانون من CAVS من حدوث POAF من خلال تنظيم وظيفة ANS وتقليل الالتهاب المحيط بالجراحة. يمكن تحقيق فهم آلي أكبر من خلال أخذ عينات قبل وبعد الجراحة، وتحليل الأنسجة الصمامية والأذينية المستأصلة، والمقارنات البيوميكانيكية بين المجموعات المحفزة ومجموعات التحكم. وبالتالي، يمثل tVNS قبل الجراحة استراتيجية واعدة للوقاية من POAF، حيث يعالج كل من التهاب الصمامات ويسد الفجوة بين الفيزيولوجيا الانتقالية وطب القلب السريري.
مقدمة
تسلط المقدمة الضوء على التحدي المستمر لمرض القلب والأوعية الدموية باعتباره السبب الرئيسي للوفيات على مستوى العالم، والذي تفاقم بسبب شيخوخة السكان على الرغم من التقدم في العلاج. تؤكد على دور الالتهاب في حالات القلب المختلفة، وخاصة تضيق صمام الشريان الأورطي المتكلس (CAVS)، الذي يتميز بالالتهاب المزمن والتكلس الذي يؤدي تدريجيًا إلى تدهور وظيفة الصمام. يُعرف الرجفان الأذيني بعد الجراحة (POAF) كمضاعفة شائعة بعد جراحة القلب، وخاصة استبدال صمام الشريان الأورطي، مما يزيد بشكل كبير من مدة الإقامة في المستشفى وخطر النتائج السلبية مثل السكتة الدماغية والوفيات.
تشير الأبحاث الحديثة إلى أن الالتهاب وعدم التوازن في الجهاز العصبي الذاتي (ANS) هما عاملان حاسمان في تطور POAF، مما يتحدى الرأي التقليدي الذي ينسب ظهوره بشكل أساسي إلى الضغط الميكانيكي وإعادة تشكيل الأذين. تشير هذه الفهم الناشئ إلى وجود مسار التهابي وذاتي مشترك بين تكلس الصمامات وعدم انتظام ضربات القلب الأذينية، مما يقدم فرصة علاجية محتملة للتدخلات العصبية. تم تقديم تحفيز العصب المبهم عبر الجلد (tVNS) كتقنية غير جراحية واعدة قد تخفف الالتهاب وتستعيد التوازن الذاتي. ومع ذلك، تشير الورقة إلى وجود فجوة في الأبحاث بشأن تأثيرات tVNS على العمليات الالتهابية للصمامات، مما يمهد الطريق لمراجعة مصغرة ستستكشف التفاعل بين الالتهاب، وعدم وظيفة ANS، وعدم انتظام ضربات القلب المرتبطة بجراحة القلب، مع الدعوة إلى tVNS كاستراتيجية وقائية لـ POAF ومعدل للالتهاب في CAVS.
نقاش
يسلط النقاش الضوء على الدور الكبير للالتهاب في تطور الرجفان الأذيني بعد الجراحة (POAF)، خاصة في المرضى الذين يخضعون لاستبدال الصمام بسبب تضيق الشريان الأورطي المتكلس الشديد، حيث يمكن أن تصل معدلات الحدوث إلى 63%. يتم التأكيد على التفاعل بين الاستجابات الالتهابية وعدم التوازن الذاتي، حيث يؤدي الضغط الجراحي إلى إطلاق السيتوكينات (مثل IL-6، TNF-α) وزيادة النشاط السمبثاوي، مما يخلق معًا بيئة مناسبة لحدوث عدم انتظام ضربات القلب. إن مفهوم حل الالتهاب، الذي يتوسطه الوسائط المتخصصة المضادة للالتهابات، هو أمر حاسم؛ قد يؤدي عدم كفاية الحل إلى استمرار الالتهاب منخفض الدرجة، مما ي perpetuates إعادة تشكيل عدم انتظام ضربات القلب. يظهر تحفيز العصب المبهم عبر الجلد (tVNS) كإجراء واعد، مما يعزز آليات الحل ويقلل من حدوث POAF من خلال تعديل المسارات الالتهابية ونغمة الجهاز العصبي الذاتي.
tVNS، وهو تقنية غير جراحية تحفز الفرع الأذيني من العصب المبهم، أظهر إمكانيات في تحسين التوازن بين الجهازين العصبي السمبثاوي والباراسمبثاوي وتقليل الالتهاب الجهازي. تشير التجارب السريرية إلى أن tVNS يمكن أن يقلل بشكل كبير من معدلات POAF وعلامات الالتهاب بعد الجراحة. يجب أن تركز الأبحاث المستقبلية على تطبيقات tVNS قبل الجراحة، وتحديد مجموعات المرضى الأكثر احتمالاً للاستفادة، وتحسين معلمات التحفيز. قد يؤدي هذا النهج إلى استقرار نغمة الجهاز العصبي الذاتي وتقليل الاستجابات الالتهابية قبل الجراحة، مما قد يحول رعاية المرضى المحيطة بالجراحة للمرضى المعرضين لخطر POAF. بشكل عام، يمثل tVNS استراتيجية جديدة لتعزيز الحماية القلبية الوعائية وتعديل عمليات المرض في سياق جراحة القلب.
DOI: https://doi.org/10.3389/fcvm.2025.1625436
PMID: https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/41658326
Publication Date: 2026-01-23
Author(s): Justine Bergeon et al.
Primary Topic: Vagus Nerve Stimulation Research
Overview
Postoperative atrial fibrillation (POAF) is a significant complication affecting 38%-63% of patients undergoing surgical replacement for calcific aortic valve stenosis (CAVS), leading to increased morbidity, stroke risk, and prolonged hospital stays. The development of POAF is attributed to a combination of pre-existing arrhythmogenic factors, acute surgical triggers, persistent inflammation, and an imbalance in the autonomic nervous system (ANS). Specialized pro-resolving mediators (SPMs) play a crucial role in resolving inflammation and maintaining tissue homeostasis; their deficiency may exacerbate valvular inflammation and contribute to arrhythmogenesis.
Transcutaneous vagus nerve stimulation (tVNS) is a non-invasive technique that enhances parasympathetic activity, restores sympathovagal balance, and modulates inflammatory responses. Although tVNS has been utilized postoperatively, its potential as a preventive measure for POAF when applied preoperatively has not been investigated, presenting a novel therapeutic approach. The application of preoperative tVNS in patients with CAVS may mitigate the incidence of POAF by regulating ANS function and curtailing perioperative inflammation. Further mechanistic understanding can be achieved through perioperative sampling, analysis of excised valvular and atrial tissues, and biomechanical comparisons between stimulated and control groups. Thus, preoperative tVNS represents a promising strategy for POAF prevention, addressing both valvular inflammation and bridging the gap between translational physiology and clinical cardiology.
Introduction
The introduction highlights the persistent challenge of cardiovascular disease as the leading global cause of mortality, exacerbated by an aging population despite advancements in treatment. It emphasizes the role of inflammation in various cardiac conditions, particularly calcific aortic valve stenosis (CAVS), which is characterized by chronic inflammation and calcification that progressively deteriorate valve function. Postoperative atrial fibrillation (POAF) is identified as a common complication following cardiac surgery, notably aortic valve replacement, significantly increasing hospitalization duration and the risk of adverse outcomes such as stroke and mortality.
Recent research indicates that inflammation and autonomic nervous system (ANS) imbalances are critical factors in the development of POAF, challenging the traditional view that primarily attributes its onset to mechanical stress and atrial remodeling. This emerging understanding suggests a shared inflammatory and autonomic pathway between valvular calcification and atrial arrhythmias, presenting a potential therapeutic opportunity for neuromodulatory interventions. Transcutaneous vagus nerve stimulation (tVNS) is introduced as a promising non-invasive technique that may mitigate inflammation and restore autonomic balance. However, the paper notes a gap in research regarding tVNS’s effects on valvular inflammatory processes, setting the stage for a mini-review that will explore the interplay between inflammation, ANS dysfunction, and arrhythmias related to cardiac surgery, while advocating for tVNS as a preventive strategy for POAF and a modulator of inflammation in CAVS.
Discussion
The discussion highlights the significant role of inflammation in the development of postoperative atrial fibrillation (POAF), particularly in patients undergoing valve replacement for severe calcific aortic stenosis, where incidence rates can reach up to 63%. The interplay between inflammatory responses and autonomic imbalance is emphasized, with surgical stress leading to cytokine release (e.g., IL-6, TNF-α) and increased sympathetic activity, which together create a substrate for arrhythmias. The concept of inflammation resolution, mediated by specialized pro-resolving mediators, is critical; inadequate resolution may sustain low-grade inflammation, perpetuating arrhythmogenic remodeling. Transcutaneous vagus nerve stimulation (tVNS) emerges as a promising intervention, enhancing resolution mechanisms and reducing POAF incidence through modulation of inflammatory pathways and autonomic tone.
tVNS, a non-invasive technique that stimulates the auricular branch of the vagus nerve, has shown potential in improving sympathovagal balance and reducing systemic inflammation. Clinical trials indicate that tVNS can significantly lower POAF rates and inflammatory markers post-surgery. Future research should focus on preoperative tVNS applications, identifying patient subgroups most likely to benefit, and optimizing stimulation parameters. This approach could stabilize autonomic tone and mitigate inflammatory responses before surgery, potentially transforming perioperative care for patients at risk of POAF. Overall, tVNS represents a novel strategy for enhancing cardiovascular protection and modifying disease processes in the context of cardiac surgery.