Atrial fibrillation (AF) is the most common arrhythmia seen in clinical practice. In cardiac surgery, one-third of the patients experience episodes of AF during the first postoperative days (postoperative AF), and patients with preoperative AF (concomitant AF) can be offered ablation procedures in conjunction with surgery, in order to restore ordinary sinus rhythm (SR). The aim of this work was to study the relation between postoperative AF and inflammation; the long-term consequences of postoperative AF on mortality and late arrhythmia; and atrial function after concomitant surgical ablation for AF. In 524 open-heart surgery patients, C-reactive protein (CRP) serum concentrations were measured before and on the third day after surgery. There was no correlation between levels of CRP and the development of postoperative AF. All 1,419 patients with no history of AF, undergoing primary aortocoronary bypass surgery (CABG) in the years 1997–2000 were followed up after 8.0 years. The mortality rate was 191 deaths/1,000 patients (19.1%) in patients with no AF and 140 deaths/419 patients (33.4%) in patients with postoperative AF. Postoperative AF was an age-independent risk factor for late mortality, with a hazard ratio (HR) of 1.56 (95% CI 1.23–1.98). Postoperative AF patients had a more than doubled risk of death due to cerebral ischaemia, myocardial infarction, sudden death, and heart failure compared with patients without AF. All 571 consecutive patients undergoing primary CABG during the years 1999–2000 were followed-up after 6 years. Questionnaires were obtained from 91.6% of surviving patients and an electrocardiogram (ECG) from 88.3% of all patients. In postoperative AF patients, 14.1% had AF at follow-up, compared with 2.8% of patients with no AF at surgery (p<.001). An episode of postoperative AF was found to be an independent risk factor for development of late AF, with an adjusted risk ratio (RR) of 3.11 (95% CI 1.41–6.87). Epicardial microwave ablation was performed in 20 open-heart surgery patients with concomitant AF. Transthoracic echocardiography was performed preoperatively and at 6 months postoperatively. At 12 months postoperatively 14/19 patients (74%) were in SR with no anti-arrhythmic drugs. All patients in SR had preserved left and right atrial filling waves (A-waves) and Tissue velocity echocardiography (TVE) showed preserved atrial wall velocities and atrial strain. In conclusion, postoperative AF is an independent risk factor for late mortality and later development of AF. There is no correlation between the inflammatory marker CRP and postoperative AF. Epicardial microwave ablation of concomitant AF results in SR in the majority of patients and seems to preserve atrial mechanical function.

Background The prevalence and incidence of stroke are known to increase with age, which, combined with demographic change, means that very old patients with stroke are a growing patient group. Risk factors for incident stroke among very old people have not been widely investigated. The impact of depression on mortality in very old people who have had a stroke also remains unclear.  The aim of this thesis was to investigate the risk factors for incident stroke, the epidemiology of stroke and depression, and the consequences of having had a stroke regarding the risk of depression and mortality among very old people. Methods A randomly selected half of 85-, all 90-, and all ≥95-year-olds in certain municipalities in Västerbotten County, Sweden, and Pohjanmaa County, Finland were targeted in a population-based cohort study from 2000-2012. The 65-, 70-, 75-, and 80-year-olds in all the rural and random samples from the urban municipalities in the same counties were furthermore targeted in a survey in 2010. In the cohort study patients were assessed in their homes, by means of the 15-item Geriatric Depression Scale (GDS-15) and other assessment scales, as well as blood pressure measurements, several physical tests, and a review of medical diagnoses appearing in the medical charts. Incident stroke data were collected from medical charts guided by hospital registry records, cause of death records, and reassessments after 5 years. Depression was defined as a GDS-15 score ≥5. A clinical definition of all depressive disorders, based on assessment scale scores and review of medical charts was also used. A specialist in geriatric medicine evaluated the diagnoses. The survey included yes/no questions about stroke and depression status, and the 4-item Geriatric Depression Scale. Associations with mortality and incident stroke were tested using Cox proportional-hazard models.  Results In the ≥85-year-olds examined in 2005-2007 (n=601), the stroke prevalence was 21.5%, the prevalence of all depressive disorders was 37.8% and stroke was independently associated with depressive disorders (odds ratio 1.644, p=0.038). The prevalence of depression according to GDS-15 scores was 43.2% in people with stroke compared with 25.0% in people without stroke (p=0.001). However, in ≥85-year-olds examined in Sweden from 2000-2012 (n=955), from all past data collections in the study, depression was not independently associated with incident stroke.  In ≥65-year-olds who responded to a survey in 2010 (n=6098), the stroke prevalence rose with age from 4.7% among the 65- to 11.6% among the 80-year-olds (p<0.001). The prevalence of depression rose from 11.0% among the 65- to 18.1% among the 80-year-olds (p<0.001). In the group with stroke, depression was independently associated with dependence in personal activities of daily living and having a life crisis the preceding year, while in the non-stroke group, depression was independently associated with several additional demographic, social and health factors. In ≥85-year-olds examined in 2005-2007 with valid GDS-15 tests (n=452), having had a stroke was associated with increased 5-year mortality [hazard ratio (HR) 1.53, 95% confidence interval (CI) 1.15-2.03]. Having had a stroke and depression was associated with increased 5-year mortality compared with having only stroke (HR 1.90, 95% CI 1.15-3.13), having only depression (HR 1.59, 95% CI 1.03-2.45), and compared with having neither stroke nor depression (HR 2.50, 95% CI 1.69-3.69). Having only stroke without a depression did not increase mortality compared with having neither stroke nor depression. In ≥85-year-olds examined in Sweden from 2000-2012 (n=955), from all past data collections in the study, the stroke incidence was 33.8/1000 person-years during a mean follow-up period of about three years. In a comprehensive multivariate model, atrial fibrillation (HR 1.85, 95% CI 1.07–3.19) and higher systolic blood pressure (SBP; HR 1.19, 95% CI 1.08–1.30 per 10-mmHg increase) were associated with incident stroke overall. In additional multivariate models, diastolic blood pressure (DBP) ≥90 mmHg (HR 2.45, 95% CI 1.47–4.08) and SBP ≥160 mmHg (v. <140 mmHg; HR 2.80, 95% CI 1.53–5.14) were associated with incident stroke. Conclusion The prevalence of both stroke and depression increased with age, and rates were especially high among very old people. Having had a stroke was independently associated with a higher prevalence of depression among very old people, however, depression was not independently associated with a higher incidence of stroke. Having had a stroke was associated with increased all-cause mortality among very old people, but only among those who were also depressed. High SBP (≥160 mmHg), DBP (≥90 mmHg) and atrial fibrillation were the only consistent independent risk factors for incident stroke among very old people. / I västvärlden inklusive Sverige så ökar gruppen av människor som uppnår åldern 80 år eller äldre. Människorna som uppnår denna mycket höga ålder har en hög förekomst av kardiovaskulära riskfaktorer, har ofta flera samtidiga sjukdomar och ofta funktionsnedsättningar. Medicinska behandlingsåtgärder är ofta mindre effektiva och förknippade med biverkningar i åldersgruppen. Stroke är en sjukdom som beror på skada av hjärnvävnad till följd av minskad blodtillhörsel till delar av hjärnan. Det är känt att såväl förekomsten av och insjuknandet i stroke ökar med stigande ålder. Den som drabbas av stroke löper risk att få en bestående funktionsnedsättning och att dö i förtid. En vanlig komplikation efter att ha drabbats av stroke är nedstämdhet eller depression. Vetenskapliga studier om stroke har tidigare negligerat mycket gamla människor, vilket i takt med den pågående demografiska utvecklingen framstått som allt mer orimligt. Det är ej helt klarlagt vilka riskfaktorer som leder till att insjukna med stroke i mycket hög ålder. Överdödligheten förknippad med att drabbas av depression efter stroke är också oklar i åldersgruppen. Det är också oklart vad som skiljer depression efter stroke från depression bland den övriga befolkningen av åldrade människor. Den populations-baserade kohortstudien GErontologisk Regional DAtabas (GERDA) inleddes år 2000 för att kartlägga faktorer förknippade med gott åldrande bland mycket gamla människor. Hälften av 85-åringarna, alla 90-åringar och alla ≥95-åringar i utvalda kommuner i Västerbotten erbjöds att delta i studien. Därefter har återbesök hos tidigare deltagare i sina nya åldersgrupper och rekrytering av nya deltagare genomförts vart femte år. Studien utvidgades med utvalda kommuner i Österbotten, Finland vid den första femårsuppföljningen. Datainsamlingen i studien bestod av demografiska frågor, skattningsskalor, blodtrycksmätning och kognitiva test genomförda vid ett hembesök i deltagarens hem, samt genomgång av journalhandlingar. År 2010 skickades även en enkät ut till 65-, 70-, 75- och 80-åringar i alla kommuner i Västerbotten och Österbotten. Enkäten innehöll frågor om demografi, hälsa, sjukdomar och intressen. Bland deltagarna i kohortstudien bestämdes förekomsten av tidigare stroke baserat på genomgång av journaluppgifter och uppgifter från hembesöken. Förekomsten av depression bestämdes baserat på poängsättning från en validerad skattningsskala för depression, samt baserat på en sammanvägning av journaluppgifter och skattningsskalor. En specialist i geriatrik fattade det slutliga beslutet om diagnoser. Insjuknande i stroke bestämdes baserat på journalgenomgång av individer med stroke-relaterade diagnoskoder i sjukhusregistret, i dödsorsaksregistret eller uppgift om stroke vid femårsuppföljningen i studien. Bland deltagarna i enkätstudien bestämdes förekomsten av tidigare stroke baserat på självrapportering, och förekomsten av depression bestämdes baserat på en sammanvägning av självrapportering och en skattningsskala för depression.  Förekomsten av stroke i enkätstudien steg med ålder, från 4.7% bland 65-åringar till 11.6% bland 80-åringar. Förekomsten av stroke var omkring 20% bland ≥85-åringar, med minimal variation mellan 85-, 90- och ≥95-åringar. Förekomsten av depression var högre bland dem med stroke jämfört med de övriga deltagarna, både gällande den sammavägda diagnosen och baserat endast på poängsättning. Stroke och sömnproblem var oberoende associerade med depression. Bland ≥65-åringar i enkätstudien var funktionsnedsättning och genomgången livskris associerade med depression hos dem med en tidigare stroke. Bland deltagare utan stroke var ett antal ytterligare externa faktorer, inklusive subjektiv upplevelse av dålig ekonomi och att inte ha någon att anförtro sig till, associerade med depression. Både stroke och depression var associerade med ökad dödlighet bland ≥85-åringar. De med stroke utan depression hade en dödlighet i linje med normalbefolkningen utan stroke eller depression. Förekomsten av samtidig stroke och depression var associerad med högre dödlighet än normalbefolkningen, jämfört med dem med enbart stroke eller enbart depression. Högt systoliskt blodtryck (≥160 mmHg), högt diastoliskt blodtryck (≥90 mmHg) och förmaksflimmer var oberoende riskfaktorer för att insjukna i stroke bland ≥85-åringarna. Sambandet mellan blodtryck och strokerisk försvagades ej hos människor med kognitiv eller funktionell nedsättning. Tidigare stroke, hjärtsvikt, kognitiv nedsättning, näringsbrist, depressiva symtom och låg gånghastighet var också associerade med att insjukna i stroke, men ej oberoende av varandra. Sammanfattningsvis så stiger förekomsten av stroke med åldern och är särskilt hög bland mycket gamla människor. Depression är betydligt vanligare hos mycket gamla människor med stroke, även justerat för störningsfaktorer. Depression är främst associerat med funktions-nedsättning hos människor med stroke, men med ett större antal externa faktorer hos människor utan stroke. Mycket gamla människor med stroke har särskilt hög dödlighet om de samtidigt är deprimerade, men en dödlighet i linje med normalbefolkningen om de inte är deprimerade. Högt systoliskt och diastoliskt blodtryck samt förmaksflimmer är viktiga och behandlingsbara orsaker till att drabbas av stroke i mycket hög ålder.

La fibrillation auriculaire (FA) est la forme d’arythmie la plus fréquente et représente environ un tiers des hospitalisations attribuables aux troubles du rythme cardiaque. Les mécanismes d’initiation et de maintenance de la FA sont complexes et multiples. Parmi ceux-ci, une contribution du système nerveux autonome a été identifiée mais son rôle exact demeure mal compris. Ce travail cible l’étude de la modulation induite par l’acétylcholine (ACh) sur l’initiation et le maintien de la FA, en utilisant un modèle de tissu bidimensionnel. La propagation de l’influx électrique sur ce tissu est décrite par une équation réaction-diffusion non-linéaire résolue sur un maillage rectangulaire avec une méthode de différences finies, et la cinétique d'ACh suit une évolution temporelle prédéfinie qui correspond à l’activation du système parasympathique. Plus de 4400 simulations ont été réalisées sur la base de 4 épisodes d’arythmies, 5 tailles différentes de région modulée par l’ACh, 10 concentrations d’ACh et 22 constantes de temps de libération et de dégradation d’ACh. La complexité de la dynamique des réentrées est décrite en fonction de la constante de temps qui représente le taux de variation d’ACh. Les résultats obtenus suggèrent que la stimulation vagale peut mener soit à une dynamique plus complexe des réentrées soit à l’arrêt de la FA en fonction des quatre paramètres étudiés. Ils démontrent qu’une décharge vagale rapide, représentée par des constantes de temps faibles combinées à une quantité suffisamment grande d’ACh, a une forte probabilité de briser la réentrée primaire provoquant une activité fibrillatoire. Cette activité est caractérisée par la création de plusieurs ondelettes à partir d’un rotor primaire sous l’effet de l’hétérogénéité du gradient de repolarisation causé par l’activité autonomique. / Atrial fibrillation (AF) is the most frequent arrhythmia and accounts for about one-third of hospitalizations for cardiac rhythm disturbances. The mechanisms of initiation and maintenance of atrial fibrillation are complex and multifaceted. Among them, a contribution of the autonomic nervous system has been identified but its exact role remains poorly understood. This work targets the study of the effect of autonomic modulation induced by acetylcholine (ACh) on the initiation and maintenance of AF, using a two-dimensional tissue model. Electrical impulse propagation in the tissue was described by as a non-linear reaction-diffusion equation solved on a rectangular mesh with finite difference methods, and ACh kinetics followed a predefined time evolution corresponding to parasympathetic activation. More than 4400 simulations were performed based on 4 fibrillatory initial conditions, 5 sizes of ACh patch, 10 ACh concentrations and 22 time constants representing ACh release and degradation speed. Our results suggest that vagal stimulation can sustain or terminate AF depending on the 4 parameters studied. Results demonstrate that rapid vagal discharge, represented by low time constants combined with sufficient quantities of ACh, has a high probability of breaking the primary reentry and causing fibrillatory activity. This activity is characterized by the generation of several wavelets from a primary rotor under the heterogeneity of repolarization gradient due to autonomic modulation.

Objectif: Déterminer si l’efficacité de l’amiodarone pour le maintien du rythme sinusal varie selon la fonction systolique ventriculaire gauche. Contexte: Malgré un profil de sécurité établi en insuffisance cardiaque, nous ignorons si l’efficacité de l’amiodarone et son impact sur différentes issues cardiovasculaires sont modulés par la fonction ventriculaire gauche. Méthode: Nous avons effectué une analyse combinée de 3307 patients (âgés de 68,0±0,9 ans ; 31,1% de femmes) recrutés dans les études AFFIRM et AF-CHF qui ont été randomisés au contrôle du rythme par l’amiodarone (N=1107) ou au contrôle de la fréquence cardiaque (N=2200). Résultats: Chez les patients sous amiodarone, la survie sans fibrillation auriculaire était de 84% et de 45% à 1 et 5 ans respectivement, sans égard à la fraction d’éjection ventriculaire gauche (P=0,8754, ajusté). De façon similaire, la proportion moyenne ajustée de temps en fibrillation auriculaire (15,0±1,8%) n’a pas été influencée par la fraction d’éjection (P=0,6094). Durant le suivi, 1963 patients (59,4%) ont requis au moins une hospitalisation, incluant 1401 (42,6%) patients hospitalisés pour cause cardiovasculaire. Les taux ajustés d’hospitalisation pour toutes causes et pour cause cardiovasculaire étaient similaires entre les patients sous amiodarone et ceux dans le groupe de contrôle de la fréquence dans l’ensemble de la population ainsi que dans les sous-groupes de patients avec et sans dysfonction ventriculaire gauche sévère. De façon similaire, les taux ajustés de mortalité globale et cardiovasculaire étaient similaires entre chez les patients sous amiodarone et ceux traités par le contrôle de la fréquence dans l’ensemble de la population ainsi que dans les sous-groupes de patients avec et sans dysfonction ventriculaire gauche sévère. Conclusions: L’efficacité de l’amiodarone pour le maintien du rythme sinusal n’est pas influencée par la fonction ventriculaire gauche. Le contrôle du rythme avec l’amiodarone s’associe à des taux de mortalité et d’hospitalisation comparables au contrôle de la fréquence à la fois chez les patients avec et sans dysfonction ventriculaire gauche sévère. / Objectives: To determine whether amiodarone’s efficacy in maintaining sinus rhythm varies according to left ventricular systolic function. Background: Despite amiodarone’s established safety profile in heart failure, it is unknown whether its impact on cardiovascular outcomes is modulated by ventricular function. Methods: We conducted a pooled analysis of 3307 patients (age 68.0±0.9 years; 31.1% female) enrolled in AFFIRM and AF-CHF trials who were randomized to rhythm control with amiodarone (N=1107) or rate control (N=2200). Results: In amiodarone-treated patients, freedom from recurrent atrial fibrillation was 84% and 45% at 1 and 5 years, respectively, with no differences according to left ventricular function (adjusted P=0.8754). Similarly, the adjusted mean proportion of time in atrial fibrillation (15.0±1.8%) did not vary according to ventricular function (P=0.6094). During follow-up, 1963 (59.4%) patients required at least one hospitalization, with 1401 (42.6%) patients hospitalized for a cardiovascular reason. Adjusted all-cause and cardiovascular hospitalization rates were similar with amiodarone versus rate control in the overall population and in subgroups of patients with and without severe left ventricular dysfunction. Similarly adjusted all-cause and cardiovascular mortality rates were similar with amiodarone versus rate control, overall and in subgroups of patients with and without severe left ventricular dysfunction. Conclusions: Amiodarone’s efficacy in maintaining sinus rhythm and reducing the burden of atrial fibrillation is similar in patients with and without left ventricular dysfunction. Rhythm control with amiodarone was associated with similar mortality and hospitalisation rates when compared to rate control in patients with and without severe left ventricular dysfunction.

Le système rénine-angiotensine est impliqué dans le remodelage structurel et électrique caractérisant la fibrillation auriculaire (FA). L’angiotensine II (ANG II) induit le développement de fibrose et d’hypertrophie au niveau des oreillettes, prédisposant à la FA. Or, les mécanismes électrophysiologiques par lesquels l’ANG II pourrait promouvoir la FA sont peu connus. L’objectif de ce projet de recherche est d’évaluer l’effet de l’ANG II sur les courants potassiques et calciques au niveau auriculaire indépendamment du remodelage structurel. Pour ce faire, nous avons utilisé la technique de patch-clamp avec un modèle de souris surexprimant le récepteur de type 1 à l’angiotensine II (AT1R) spécifiquement au niveau cardiaque. Pour distinguer les effets directs de la surexpression d’AT1R des effets induits par le remodelage cardiaque, nous avons étudié des souris âgées de 180 jours, qui présentent du remodelage structurel, et des souris âgées de 50 jours, qui n’en présentent pas. Des études précédentes sur ce modèle ont montré qu’au niveau des myocytes ventriculaires, l’ANG II réduit le courant potassique global (Ipeak) et rectifiant entrant (IK1) ainsi que le courant calcique de type L (ICaL). Ainsi, notre hypothèse est que l’ANG II modulera aussi ces courants au niveau auriculaire, pouvant ainsi augmenter l’hétérogénéité de repolarisation auriculaire et de ce fait le risque de développer et maintenir la FA. Nous avons observé une diminution significative de la densité d’IK1 dans l’oreillette gauche des souris transgéniques sans changement d’Ipeak. De plus, la densité d’ ICaL n’est pas réduite chez les souris transgéniques âgées de 50 jours. En conclusion, l’effet de l’ANG II sur les courants potassiques et calciques semble dépendre de la chambre cardiaque. En effet, nous savions que l’ANGII réduisait Ipeak, IK1 et ICaL au niveau ventriculaire, mais nos résultats ont montré qu’il ne les affectait pas directement au niveau des oreillettes. Ceci suggère des mécanismes de régulation impliquant des voies de signalisation distinctes selon les chambres cardiaques. Enfin, nos résultats montrant l’absence de l’influence directe de la surexpression d’AT1R sur les canaux K+ et Ca2+ au niveau des myocytes auriculaires renforcent l’importance d’approfondir nos connaissances sur les effets de l’angiotensine II sur le développement de la fibrose, sur le remodelage structurel et sur la conduction électrique cardiaque. / The renin-angiotensin-aldosterone system contributes to the structural and electrical remodelling that characterise atrial fibrillation (AF). Angiotensin II (ANG II) induces fibrosis and hypertrophy in the atrium, creating a substrate for AF development. Whether or not ANG II promotes electrophysiological remodelling in the atrium and by which mechanisms is not known. The objective of this research project is to evaluate the effect of ANG II on potassium and calcium currents in atrial myocytes independently of structural remodelling. We used the patch-clamp technique to measure ionic currents in a mouse model overexpressing the angiotensin II type 1 receptor (AT1R) locally in the heart. To differentiate the direct effects of AT1R overexpression with those related to structural remodelling, we studied mice aged of 180 days that are characterised by structural remodelling and mice aged of 50 days that aren’t. Previous studies have shown that this mouse presented with reduced total potassium current (Ipeak) and inward rectifier potassium current (IK1) as well as with a decrease in L-type calcium currents (ICaL) in ventricular myocytes. Therefore, our hypothesis was that ANG II would also regulate those currents at the atrial level, possibly leading to an increase in heterogeneity in atrial repolarisation and to an increase in AF initiation and maintenance. We show in this project a significant reduction of the IK1 in the left atrium of transgenic mice without any changes of the Ipeak. Furthermore, we show no modulation of ICaL density in 50 days old transgenic mice. We conclude that ANG II effect on potassium and calcium currents depends on the cardiac chamber. Indeed, although we already knew ANG II reduced Ipeak, IK1 and ICaL in ventricular myocytes of transgenic mice, in this project we found ANG II did not affect Ipeak and ICaL at the atrial level. These findings suggest distinctive regulation pathways by which ANG II affects the different cardiac chambers. Furthermore, the absence of direct influence of ANG II on potassium and calcium currents in atrial myocytes reinforces the importance to better understand ANG II’s effect on cardiac fibrosis development, structural remodelling and electric conduction.

Introduction : Bien que la pratique de l’usage de la warfarine se soit améliorée au cours de la dernière décennie, aucune recommandation claire basée sur le dosage de l’amiodarone n’a été jusqu’à maintenant standardisée, ce qui représente un grand obstacle pour les cliniciens. La warfarine a un index thérapeutique étroit nécessitant un suivi régulier et un ajustement individuel de la posologie, ceci afin de déterminer la dose thérapeutique, tout en prévenant les effets secondaires qui pourraient être fatals dans certains cas. La variabilité interindividuelle de la réponse à la warfarine dépend de plusieurs facteurs, dont l’âge, le sexe, le poids, l’alimentation et l’interaction médicamenteuse, mais ceux-ci n’expliquent que partiellement les différences de sensibilité à la warfarine. Les polymorphismes des gènes CYP2C9 et VKORC1 jouent un rôle important dans la réponse à la warfarine et expliquent jusqu’à 50% de la variabilité des doses. L’utilisation d’antiarythmiques telle l’amiodarone peut accentuer considérablement l’effet de la warfarine et nécessite généralement une diminution de 30 à 50% de la dose de la warfarine. Aucune étude à ce jour n’a tenté de déterminer l’utilité du génotypage des polymorphismes des gènes CYP2C9 et VKORC1 chez les patients sous traitement combiné de warfarine et amiodarone. Objectif : Notre étude a pour objectif tout d’abord de déterminer si des facteurs génétiques influencent la première dose de stabilisation de la warfarine chez les patients en FA après l’introduction de l’amiodarone. Nous allons également tenter de confirmer l’association préalablement rapportée entre les facteurs génétiques et la première dose de stabilisation de warfarine dans notre population à l’étude. Méthodes : Un devis de cohorte rétrospective de patients qui fréquentaient la clinique d'anticoagulothérapie de l’Institut de cardiologie de Montréal entre le 1er janvier 2007 et le 29 février 2008 pour l’ajustement de leur dose selon les mesures d'INR. Au total, 1615 patients ont été recrutés pour participer à cette étude de recherche. Les critères de sélection des patients étaient les patients avec fibrillation auriculaire ou flutter, ayant un ECG documenté avec l'un de ces deux diagnostics et âgé de moins de 67 ans, en raison d’une moindre comorbidité. Les patients souffrant d’insuffisance hépatique chronique ont été écartés de l’étude. Tous les patients devaient signer un consentement éclairé pour leur participation au projet et échantillon de sang a été pri pour les tests génétiques. La collecte des données a été effectuée à partir du dossier médical du patient de l’Institut de cardiologie de Montréal. Un formulaire de collecte de données a été conçu à cet effet et les données ont ensuite été saisies dans une base de données SQL programmée par un informaticien expert dans ce domaine. La validation des données a été effectuée en plusieurs étapes pour minimiser les erreurs. Les analyses statistiques utilisant des tests de régression ont été effectuées pour déterminer l’association des variants génétiques avec la première dose de warfarine. Résultats : Nous avons identifié une association entre les polymorphismes des gènes CYP2C9 et VKORC1 et la dose de la warfarine. Les polymorphismes génétiques expliquent jusqu’à 42% de la variabilité de dose de la warfarine. Nous avons également démontré que certains polymorphismes génétiques expliquent la réduction de la dose de warfarine lorsque l’amiodarone est ajoutée à la warfarine. Conclusion : Les travaux effectués dans le cadre de ce mémoire ont permis de démontrer l’implication des gènes CYP2C9 et VKORC1 dans la réponse au traitement avec la warfarine et l’amiodarone. Les résultats obtenus permettent d’établir un profil personnalisé pour réduire les risques de toxicité, en permettant un dosage plus précis de la warfarine pour assurer un meilleur suivi des patients. Dans le futur, d’autres polymorphismes génétiques dans ces gènes pourraient être évalués pour optimiser davantage la personnalisation du traitement. / Background: Although the practice of the use of warfarin has improved during the last decade, no clear recommendation based on the determination of Amiodarone has been standardized until now, which is a major obstacle for clinicians. Warfarin has a narrow therapeutic index requiring regular monitoring and an individual dose ajustement, to this determines the therapeutic dose, while avoiding the side effects that could be fatal in some cases. The interindividual variability to the Warfarin depends on several factoring age, sex, weight, food and drug interactions but they only partially explain the differences in sensitivity to Warfarin. The polymorphisms of the genes CYP2C9 and VKORC1 play an important role in the response to the Warfarine and explain 50% of the variability of doses.The use of antiarrhythmic Amiodarone can greatly enhancethe effect of Warfain and generally requires a reduction of 30-50% of the dose of Warfarin. No study to date has attempted to determine the utility of genotyping polymorphisms of CYP2C9 and VKORC1 in patients on combination therapy of Warfarin and Amiodarone. Objectives: Our study aims to first determine if genetic factors influence the first dose stabilization of Warfarin in patients with AF after the introduction of Amiodarone. We will also attempt to confirm the previously reported between genetic association and the first dose of Warfarin stabilization in our study population. Methods: A retrospective cohort of all patients who frequent the clinic Warfarin of Montreal Heart Institute between 01/01/2007 and 02/30/2008 for the adjustment of their INR. The total of 1615 patients were recruited. The criteria for selection were patients with atrial fibrillation or flutter, with ECG documented with one of these tow diagnostic and younger than 67 years because of reduced morbidity. Patients with chronic liver disease were excluded from the study. All patients had to sign an informed consent for their participation in the project to which they contributed 15 ml of blood for genetic testing. Data collection was conducted from the patient's medical record of the Montreal Heart Institute. A data collection form was designed for this purpose and the data were then entered into a SQL database programmed by a computer expert in this field. Data validation was performed in several steps to minimize errors. Statistical analysis using regression tests were conducted to determine the association of genetic variants with the first dose of Warfarin. Results: We identified an association between polymorphisms of the genes CYP2C9 and VKORC1 and warfarin dose. Genetic polymorphisms to explain 42% of the variability in dose of Warfarin. We also demonstrated that genetic polymorphisms explain the reduction in the dose of Warfarin when Amiodarone is added to Warfarin. Conclusion: Our Work in the context of this thesis have shown the involvement of CYP2C9 and VKORC1 genes in response to treatment with Warfarin and Amiodarone. The results are used to create a personalized profile to reduce the risk of toxicity, enabling a more accurate dosing of warfarin for better monitoring of patients. In the future, other genetic polymorphisms in these genes could be evaluated to optimize the value of personalised therapy.

La pression artérielle est un déterminant potentiellement majeur de l’évolution de pathologies telles que la FA et l’insuffisance cardiaque. Pourtant, il demeure plusieurs incertitudes quant à la prise en charge optimale de la pression artérielle chez ces patients. Le rôle potentiel de la pression artérielle sur l’efficacité du maintien en rythme sinusal est inconnu. De plus, en présence d’insuffisance cardiaque, non seulement une pression artérielle élevée, mais aussi une pression artérielle basse pourrait augmenter la mortalité. Les travaux présentés ont pour but d’évaluer l’impact de la pression artérielle sur l’efficacité du contrôle du rythme et la mortalité ainsi que d’évaluer le rôle potentiel de l’insuffisance cardiaque sur cette interaction. Une étude post-hoc utilisant une banque de données combinant les études AFFIRM et AF-CHF a été réalisée. Les patients ont d’abord été classés selon leur FEVG (>40%, ≤40%), puis nous avons évalué l’impact de la PAS (<120 mmHg, 120-140 mmHg, >140 mmHg) sur les issues. Premièrement, chez les 2715 patients randomisés au contrôle du rythme, nous avons évalué la survie sans récidive de FA. Deuxièmement, chez tous les 5436 patients inclus dans les 2 études sources, nous avons évalué la mortalité et la morbidité. Chez les patients avec FEVG >40%, aucune des issues n’a été affectée par la PAS dans des analyses de régression multivariées de Cox. Par contraste, chez les patients avec FEVG ≤40%, le taux de récidive de FA était plus élevé avec une PAS >140 mmHg et une PAS <120 mmHg, par rapport à une PAS de 120-140 mmHg [HR, 1.47; IC 95% (1.12-1.93)] et [HR 1.15; IC 95% (0.92-1.43)], respectivement. La mortalité s’est également avérée augmentée chez ces patients avec une PAS >140 mmHg et une PAS <120 mmHg [HR 1.75; IC 95% (1.41-2.17)] et [HR 1.40; IC 95% (1.04-1.90)], respectivement. En conclusion, le maintien en rythme sinusal et la survie sont influencés par la PAS chez les patients avec FA et FEVG diminuée, mais non chez les patients avec FEVG normale. Une courbe en forme de U a été identifiée, où les pression plus basses (<120 mmHg) et plus hautes (>140 mmHg) sont associées à un moins bon pronostic. / Blood pressure may have a major impact on the evolution of AF and heart failure; nonetheless optimal management of blood pressure in these patients remains uncertain. Sinus rhythm maintenance has only moderate efficacy in abrogating AF and the potential role of blood pressure and its impact on risks of arrhythmia recurrence are unknown. Moreover, in patients with heart failure, blood pressure may affect prognosis in a non-linear fashion, where high blood pressure and also low blood pressure may increase mortality. The aim of this research was to evaluate the impact of blood pressure on the efficacy of sinus rhyhtm maintenance and mortality in patients with AF and to assess the potential role of ejection fraction and heart failure on this interaction. We conducted a post hoc combined analysis on pooled data from AFFIRM and AF-CHF trials. Patients were first classified according to LVEF (>40%, ≤40%) and we then assessed the impact of a baseline SBP (<120 mmHg, 120-140 mmHg, >140 mmHg) on outcomes. Firstly, in a total of 2715 patients randomized to rhythm control, 68±8 years and followed for 41±17 months, we assessed time to first AF recurrence according to SBP. Secondly, in all 5436 patients from both source studies, we assessed mortality according to SBP. In patients with LVEF >40%, baseline SBP did not influence any of the outcomes in multivariate Cox regression analyses. In contrast, in patients with LVEF ≤40%, the AF recurrence rate was higher in those with a SBP <120 mmHg and a SBP >140 mmHg compared to SBP 120-140 mmHg [HR 1.15; 95% CI (0.92-1.43)] and [HR, 1.47; 95% CI (1.12-1.93)], respectively. Mortality was also modulated by blood pressure in patients with LVEF ≤40% : SBP <120 mmHg and SBP >140 mmHg were both associated with increased death rate compared to SBP 120-140 mmHg [HR 1.75; 95% CI (1.41 to 2.17)] and [HR 1.40; 95% CI (1.04 to 1.90)], respectively. In conclusion, AF recurrence and mortality are influenced by SBP in patients with AF and depressed ejection fraction but not in patients with normal ejection fraction. A “U-shaped” pattern was identified where lower (<120 mmHg) and higher (>140 mmHg) SBP lead to worse outcomes.

Nous avons développé des méthodes de traitement d’image et de fusion multimodalité et les avons appliqué à l’étude des relations structure-fonction dans la fibrillation auriculaire et la tachycardie ventriculaire. Dans la fibrillation auriculaire, nos résultats indiquent que le rehaussement tardif par IRM est fortement associé à présence et à la persistance d’une fibrillation auriculaire. Nous avons par ailleurs démontré que ce rehaussement tardif est associé à des caractéristiques électrophysiologiques propres : le signal fibrillatoire est plus lent et moins fragmenté au sein des zones rehaussées, alors qu’à l’inverse la complexité globale de la fibrillation augmente avec l’étendue des rehaussements. Nos résultats préliminaires sur la distribution des rotors vont dans le même sens, ces derniers étant plus volontiers observés à la périphérie des zones rehaussées, et le nombre de régions actives augmentant avec l’étendue des rehaussements. L’ensemble de ces résultats confirme que l’imagerie de rehaussement tardif par IRM permet une caractérisation du tissu atrial. Dans les arythmies ventriculaires, nous avons développé une stratégie permettant l’intégration systématique de données non-invasives multimodales au cours des procédures d’ablation de tachycardie ventriculaire. Nous avons démontré l’intérêt d’une fusion scanner et IRM, et décrit une méthode permettant l’intégration du substrat ischémique à partir de données scanner applicable chez les patient porteurs de défibrillateurs ne pouvant bénéficier de l’IRM. Dans la dysplasie arythmogène du ventricule droit, nous avons introduit une méthode automatique de quantification et de cartographie du substrat dysplasique applicable au diagnostic et au guidage thérapeutique. Enfin, nous avons introduit une méthode d’exploration multimodale des arythmies cardiaques intégrant la cartographie électrocardiographique 3D aux autres méthodes d’imagerie cardiaque, et permettant une exploration non invasive simultanée de l’anatomie, du substrat, et des mécanismes de l’arythmie / We have developed and applied image-processing methods to the study of structure-function relationships in atrial fibrillation and ventricular tachycardia. In Atrial Fibrillation, our results indicate that the late gadolinium enhancement observed with the use of MRI is strongly associated with the presence and persistence of the disease. In addition, we have demonstrated that these enhancements show distinctive electrophysiological characteristics: the fibrillatory signal is slower and less fractionated within enhanced areas, whereas the global complexity of atrial fibrillation is conversely increasing with the extent of enhancement. Our preliminary results on rotor distribution are consistent, rotors being more likely found at the border of enhanced areas, and the number of regions with high rotor activity being positively related to the extent of enhancement. These results confirm that late gadolinium enhancement MRI enables a non-invasive characterization of the atrial tissue. In Ventricular Arrhythmias, we have developed a strategy to integrate multimodal non-invasive data during ventricular tachycardia ablation procedures. We have demonstrated the value of fusing MDCT and MRI data and have introduced a method enabling the integration of ischemic substrate from MDCT data, feasible in patients with implantable defibrillator who cannot undergo MRI. In arrhythmogenic right ventricular cardiomyopathy, we have developed an automatic method for the mapping and quantification of fat in the right ventricular free wall based on MDCT data, and have successfully applied the method to the diagnosis and therapy guidance of the disease. Last, we have introduced a method for the multimodal assessment of cardiac arrhythmias combining electrocardiographic mapping with MDCT and MRI. The method enables a non-invasive and combined assessment of cardiac anatomy, myocardial structural substrate, and arrhythmia mechanisms.

La fibrillation atriale (FA) est l’arythmie cardiaque la plus couramment rencontrée en pratique clinique. Sa pathophysiologie étant encore mal connue, elle est difficile à traiter. Plusieurs paramètres ont été décrits comme impliqués dans l’initiation de la fibrillation atriale ; cependant, les mécanismes précis d’initiation de la fibrillation atriale ne sont pas élucidés. Dans cette étude, des approches histologiques, biochimiques, transcriptomiques et génétiques seront abordées afin d’identifier les substrats intervenant dans l’initiation de la fibrillation atriale humaine. Ainsi, il a été mis en évidence des cellules interstitielles de type Cajal au sein des manchons myocardiques des veines pulmonaires pouvant être à l’origine des foyers ectopiques, une possible origine embryonnaire précoce via l’absence d’expression du gène pitx2 chez les patients en fibrillation atriale, une surexpression des voies du système nerveux autonome à la fois adrénergique et cholinergique, une modification du flux potassique du courant IKs via une intervention des protéines régulatrices KCNE et de protéines du cytosquelette musculaire. De plus, une des complications de la fibrillation atriale est la survenue d’accidents vasculaires cérébraux ; il a été montré dans cette étude une surexpression au niveau de l’oreillette gauche du facteur Von Willebrand chez les patients en fibrillation atriale ainsi qu’une augmentation du VEGF sérique dans la forme paroxystique de la fibrillation atriale. Ces nouvelles données permettent d’accroître les connaissances de la fibrillation atriale et d’envisager par la suite la possibilité de nouvelles stratégies thérapeutiques plus efficaces. / Atrial fibrillation (AF) is the most common arrhythmia encountered in clinical practice. As its pathophysiology is still poorly understood, it is difficult to treat. Several parameters have been described as involved in the initiation of atrial fibrillation, but the precise mechanisms of initiation of atrial fibrillation are not understood. In this study, histological, biochemical, genetic and transcriptomic approaches have been performed in order to identify the substrates involved in the initiation of human atrial fibrillation. Thus, it has been demonstrated presence of interstitial cells Cajal-like in myocardial sleeves of pulmonary veins that may be the cause of ectopic foci, a possible early embryonic origin through lack of expression of the pitx2 gene in atrial fibrillation patients, overexpression of the autonomic nervous system to both adrenergic and cholinergic pathways, a change in the flow of potassium current IKs through intervention of KCNE regulatory proteins and cytoskeletal muscle protein. In addition, a complication of atrial fibrillation is the occurrence of stroke. It has been shown at left atrial level an overexpression of Von Willebrand factor in patients with atrial fibrillation and an increase of serological VEGF in paroxysmal subtype of atrial fibrillation. These new data allow completing the knowledge on atrial fibrillation and subsequently considering the possibility of new therapeutic strategies that could be more effective.

La fibrillation atriale (FA) est l’arythmie cardiaque la plus fréquente. Elle touche près de 750 000 personnes en France. La technique de traitement la plus courante est l’ablation intracardiaque par radiofréquence (RF). Son principe consiste à isoler électriquement les veines pulmonaires du reste de l’oreillette. Cependant cette technique est invasive et a une efficacité limitée. Les Ultrasons Focalisés de Haute Intensité (HIFU) permettent de léser à distance de façon précise les tissus biologiques. Un traitement de la FA par HIFU transoesophagiens aurait l’avantage d’être mini-invasif et plus efficace qu’un traitement par RF intracardiaque de par la possibilité de générer des lésions transmurales sans nécessiter de contact entre la sonde et la zone à traiter. Un applicateur HIFU transoesophagien à guidage échographique intégré a donc été développé pour le traitement de la FA. Le transducteur peut focaliser le faisceau ultrasonore de 17 mm à 55 mm de profondeur avec une intensité acoustique maximale à sa surface de 12 W•cm-2. Une procédure de traitement HIFU préservant les tissus adjacents a été simulée numériquement sur un modèle anatomique réaliste. Des lésions HIFU transoesophagiennes ont été obtenues ex vivo dans du myocarde dans des conditions anatomiques et physiologiques proches de l’in vivo. Des essais préliminaires d’élastographie par ondes de cisaillement ont permis d’évaluer la faisabilité d’un contrôle de la formation des lésions à l’aide du transducteur d’imagerie intégré. Une première série d’expérimentations in vivo sur le modèle porcin a finalement permis de valider la procédure de traitement et d’induire des dommages biologiques dans le tissu cardiaque / Atrial fibrillation (AF) is the most frequent cardiac arrhythmia. This pathology affects more than 750,000 persons in France. Radiofrequency (RF) endocardial ablation is performed to treat this disease and involves the generation of transmural thermal lesions, to isolate electrically the pulmonary veins (PV) from the left atrium. The technique is, however, invasive and has a limited efficiency, especially for ensuring transmurality which requires a perfect contact between the RF probe and cardiac tissues. High Intensity Focused Ultrasound (HIFU) allows the creation of precise thermal lesions, deep within biological tissues. A transesophageal HIFU approach could provide a minimally-invasive alternative for AF treatment, since deep transmural lesions could be generated at distance from the HIFU probe. In this work, an ultrasound-guided transesophageal applicator has been developed for AF treatment. The HIFU transducer, embedding a transesophageal echocardiography (TEE) probe, can focus the acoustic beam from 17 to 55 mm axially and generate a surface acoustic intensity up to 12 W•cm-2. A complex treatment plan, the HIFU Mini-Maze (HIFUMM), was successfully simulated on a realistic anatomical human model. Transesophageal HIFU lesions were induced experimentally in static myocardium, under ex vivo configurations reflecting an increasing complexity in anatomical and physiological conditions. Investigations conducted on shear wave elastography confirmed the feasibility of using TEE to control the formation of HIFU lesions. Finally, in vivo experiments in a porcine model allowed validating the treatment procedure by inducing biological damages in beating heart