SAN DIEGO-Los ataques cardíacos y los derrames cerebrales provocados por fallas eléctricas en el corazón se encuentran entre los principales asesinos del planeta. Ahora, los investigadores han creado un «cable líquido» que, cuando se inyecta en corazones de cerdo, puede guiar los órganos a un ritmo normal.
los resultados, presentados aquí esta semana en una reunión de la American Chemical Society, son «impresionantes y realmente geniales», dice Thomas Mansell, ingeniero biomolecular de la Universidad Estatal de Iowa que no participó en el trabajo. “Es un estudio emocionante”, coincide Usha Tedrow, electrofisióloga cardíaca de la Escuela de Medicina de Harvard, que tampoco participó en el trabajo. Si los hallazgos se traducen en personas, dice, podría salvar miles de vidas cada año.
Las células “marcapasos” mantienen el ritmo del corazón. Ubicados en la parte superior del órgano, producen un pulso eléctrico leve que viaja a través del músculo cardíaco, lo que hace que las cuatro cámaras del corazón latan en el ritmo familiar de dos partes «lub-dub». Después de un ataque cardíaco u otra lesión, el tejido cicatricial en el músculo cardíaco puede evitar que las señales eléctricas necesarias se propaguen de manera eficiente. El resultado suele ser arritmias que pueden hacer que el corazón palpite rápidamente o que lata demasiado lento, condiciones que pueden provocar un accidente cerebrovascular o un ataque al corazón.
Los medicamentos y un procedimiento conocido como terapia de ablación, en el que algunas de las células del marcapasos se congelan o fríen, pueden ayudar. Otros pacientes deben tener un desfibrilador implantado. Si el dispositivo detecta arritmia, envía un poderoso pulso eléctrico a la parte superior del corazón para devolver el músculo al ritmo normal. Puede ser doloroso. “Los pacientes nunca saben cuándo recibirán una descarga”, dice Elizabeth Cosgriff-Hernandez, ingeniera de biomateriales de la Universidad de Texas, Austin. Muchos terminan con ansiedad y depresión crónicas.
A los cardiólogos les encantaría usar un electrodo que proporcione un pulso más suave y potencialmente menos doloroso, no solo en la parte superior del corazón, sino también en las cavidades inferiores. Una opción es pasar un electrodo de metal delgado a través de una vena coronaria en el exterior del corazón para llegar a las regiones medias del corazón, donde puede estimular las cavidades inferiores del corazón. Pero las venas coronarias de muchos pacientes son demasiado estrechas o tienen oclusiones parciales, lo que lo hace imposible.
Con la esperanza de solucionar este problema, Cosgriff-Hernandez y sus colegas se propusieron crear un gel líquido que pudieran inyectar a lo largo de una vena coronaria. El gel se endurecería rápidamente en un plástico conductor y flexible. (La sangre que regresa a través del corazón luego fluiría a través de otras venas).
Para lograr esto, el equipo creó un gel a partir de dos componentes: uno, llamado poli(éter uretano diacrilamida) o PEUDAm, eventualmente forma el plástico; el otro, N-acriloil glicinamida, une las moléculas de PEUDAm. Cuando se separan, ambas moléculas son líquidas.
Luego, los investigadores alimentaron ambos a través de un catéter dividido ultrafino que mantiene los líquidos separados e insertaron el catéter en una vena coronaria en la parte superior de los corazones de los cerdos vivos. El equipo empujó los líquidos por la vena y sus afluentes y retiró el catéter. Una vez que los dos líquidos se encontraron dentro de la vena, los compuestos reaccionaron en minutos y se endurecieron en un alambre flexible.
“Funcionó la primera vez. Fue realmente emocionante”, dijo Cosgriff-Hernandez a los asistentes a la reunión. Un grupo de pruebas mostró que los cables eran estables, conductores y no tóxicos.
En otra ronda de pruebas, los científicos marcaron con cicatrices parte del tejido cardíaco de los cerdos para parecerse a los humanos con daño en el músculo cardíaco. Luego inyectaron el cable líquido y, después de que se endureció, lo conectaron a un marcapasos cardíaco tradicional alimentado por batería. El marcapasos desencadenó un ritmo cardíaco casi normal. Las descargas de alta intensidad que reciben los pacientes hoy en día no pueden igualar ese rendimiento, dice el miembro del equipo Mehdi Razavi, cardiólogo del Texas Heart Institute.
Obtener estos cables flexibles que pueden salvar vidas en los corazones humanos aún está lejos, dice Cosgriff-Hernandez. Ella señala que antes de que eso suceda, el equipo necesita probar los cables inyectables en modelos animales de enfermedades del corazón. Tedrow agrega que el material también deberá demostrar ser estable y seguro en estudios a largo plazo en animales antes de que se puedan intentar ensayos en humanos. Pero si eso resulta igualmente exitoso, podría ser una gran victoria para los investigadores de biomateriales y los pacientes, dice ella.