Quantifying arrhythmic long QT effects of hydroxychloroquine and azithromycin with whole-heart optical mapping and simulations
Notice bibliographique
Résumé
BACKGROUND: In March 2020, hydroxychloroquine (HCQ) alone or combined with azithromycin (AZM) was authorized as a treatment for COVID-19 in many countries. The therapy proved ineffective with long QT and deadly cardiac arrhythmia risks, illustrating challenges to determine the new safety profile of repurposed drugs. OBJECTIVE: To investigate proarrhythmic effects and mechanism of HCQ and AZM (combined and alone) with high doses of HCQ as in the COVID-19 clinical trials. METHODS: Proarrhythmic effects of HCQ and AZM are quantified using optical mapping with voltage-sensitive dyes in ex vivo Langendorff-perfused guinea pig (GP) hearts and with numerical simulations of a GP Luo-Rudy and a human O'Hara-Virag-Varro-Rudy models, for Epi, Endo, and M cells, in cell and tissue, incorporating the drug's effect on cell membrane ionic currents. RESULTS: Experimentally, HCQ alone and combined with AZM leads to long QT intervals by prolonging the action potential duration and increased spatial dispersion of action potential (AP) repolarization across the heart, leading to proarrhythmic discordant alternans. AZM alone had a lesser arrhythmic effect with less triangulation of the AP shape. Mathematical cardiac models fail to reproduce most of the arrhythmic effects observed experimentally. CONCLUSIONS: During public health crises, the risks and benefits of new and repurposed drugs could be better assessed with alternative experimental and computational approaches to identify proarrhythmic mechanisms. Optical mapping is an effective framework suitable to investigate the drug's adverse effects on cardiac cell membrane ionic channels at the cellular level and arrhythmia mechanisms at the tissue and whole-organ level.
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Scores Codex et Gemma par catégorie
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,001 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,000 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
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score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule tête enseignante, pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».