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.

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.

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.