HOUSTON (9 de enero de 2024): un estudio innovador dirigido por Dr. Mehdi Razaví at El Instituto del Corazón de Texas (THI), en colaboración con un equipo de ingeniería biomédica de La Universidad de Texas en Austin (UT Austin) Escuela de Ingeniería Cockrell dirigida por Dra. Elizabeth Cosgriff-Hernández, sienta las bases de un régimen de tratamiento innovador para el tratamiento de arritmia. Su estudio publicado en Nature Communications demuestra el diseño y la viabilidad de una nueva modalidad de estimulación basada en hidrogel.

 

La urgente necesidad de un régimen terapéutico eficaz para la arritmia ventricular inspiró el THI Electrofisiología Investigación e innovaciones clínicas (EPCRI), dirigido por su director, el Dr. Razavi, se asociará con la Dra. Cosgriff-Hernández y su UT Austin Ingeniería Biomédica (UT Austin BME) para desarrollar conjuntamente una estrategia innovadora que aborde la fisiopatología de la arritmia reentrante.

Arritmia ventricular, que ocurre en las cámaras inferiores del corazón o los ventrículos, es la principal causa de muerte cardíaca súbita en los Estados Unidos. Cuando la anomalía del ritmo cardíaco ocurre de manera autosostenida, se llama arritmia reentrante, que suele ser fatal.

 

“El reingreso se produce principalmente por un retraso en la conducción en los tejidos del corazón con cicatrices, generalmente después de una oclusión de la arteria coronaria durante un ataque del corazón, que puede corregirse habilitando la estimulación en estas regiones”, afirmó el Dr. Razavi, cardiólogo y electrofisiólogo cardíaco en ejercicio. "Estos hidrogeles pueden acceder al tejido cicatricial, permitiendo así la estimulación directa de regiones del corazón que de otro modo serían inaccesibles".

 

Dado que los hidrogeles bioestabilidad, biocompatibilidad, propiedades sintonizables y la facilidad de incorporar conductividad eléctrica, los científicos los están explorando como electrodos potenciales que pueden administrarse fácilmente dentro de las venas coronarias. Una ventaja clínica de este sistema único es que se puede evitar la isquemia administrando el hidrogel por vía venosa.

 

Los investigadores implementaron con éxito la innovadora tecnología de hidrogel mediante la administración de un catéter mínimamente invasivo en un modelo porcino.

 

"Los hidrogeles tienen importantes propiedades conductoras que permiten la estimulación simultánea desde múltiples sitios a lo largo del hidrogel y crean una autopista de conducción similar a las de fibras de Purkinje”, según el Dr. Cosgriff-Hernández.

 

Hoy en día, la arritmia se puede tratar con medicamentos y procedimientos que controlan los ritmos irregulares. Los fármacos antiarrítmicos actuales en el mercado no siempre son eficaces; Aunque los fármacos disminuyen la velocidad de conducción, facilitan la arritmia de reentrada. Además, estos medicamentos pueden ser tóxicos y provocar la destrucción de los tejidos cercanos a las regiones enfermas del corazón. Incluso con el ampliamente utilizado terapias de ablación intervencionista, la arritmia recurre en una proporción significativa de pacientes. Ninguno de estos procedimientos aborda el mecanismo de reingreso.

 

Los desfibriladores cardíacos implantados para compensar las deficiencias en las opciones terapéuticas actuales son dolorosos cuando administran descargas eléctricas para restaurar el ritmo cardíaco y pueden deteriorar gravemente la calidad de vida del paciente. Si no se trata, la arritmia puede dañar el corazón, el cerebro u otros órganos, lo que lleva a golpe or paro cardíaco, durante el cual el corazón deja de latir repentina e inesperadamente.

 

“Cuando se inyecta en los vasos objetivo, el hidrogel conductor se adapta a la morfología de los vasos del paciente. Agregar un marcapasos tradicional a este gel permite una estimulación que se asemeja a la conducción nativa del corazón, imitando efectivamente el ritmo eléctrico nativo del corazón, y extingue la causa de la arritmia, proporcionando una desfibrilación indolora”, agregó el Dr. Cosgriff-Hernández.

 

El trabajo demuestra por primera vez la capacidad de conferir estimulación eléctrica directa del miocardio medio nativo y cicatrizado a través de electrodos de hidrogel inyectables como modalidad de estimulación.

 

Con la colocación de catéteres mínimamente invasivos y tecnologías de marcapasos estándar, este estudio indica la viabilidad de una nueva modalidad de estimulación que se asemeje a la conducción nativa, eliminando potencialmente la arritmia reentrante letal y proporcionando desfibrilación indolora, que puede adoptarse con éxito en un flujo de trabajo clínico.

 

El avance científico es significativo considerando que el manejo del dolor es muy relevante para el bienestar general de los pacientes con enfermedades cardíacas, pulmonares y sanguíneas. Esta innovación en la desfibrilación indolora y la prevención de arritmias podría revolucionar el manejo del ritmo cardíaco.

 

La financiación fue proporcionada por el Instituto Nacional del Corazón, los Pulmones y la Sangre de los Institutos Nacionales de Salud (R01 HL162741); Beca Predoctoral Ford, administrada por la Academia Nacional de Ciencias, Ingeniería y Medicina; Beca de Disertación Ford, administrada por la Academia Nacional de Ciencias, Ingeniería y Medicina; Oficina del Vicepresidente de Investigación, Universidad de Texas en Austin; Premio del Fondo de Investigación Roderick D. MacDonald 19RDM004; y la Cátedra Sultán Qaboos de Cardiología de la Fundación St. Luke.

 

El contenido de esta investigación es responsabilidad exclusiva de los autores y no representa necesariamente las opiniones oficiales de los NIH.

 

Rodríguez-Rivera, G.J., Post, A., John, M., Buchan, S., Bernard, D., Razavi, M., Cosgriff-Hernandez, E. Electrodos de hidrogel inyectables como vías de conducción para restaurar la estimulación nativa. Nat Commun 15, 64 (2024). doi: 10.1038/s41467-023-44419-0

 

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Acerca del Instituto del Corazón de Texas

El Instituto del Corazón de Texas (THI) es una organización independiente sin fines de lucro con la misión de mejorar la salud cardiovascular actual a través de investigaciones pioneras, liderazgo intelectual, educación y atención al paciente. Ubicado dentro del Centro Médico de Texas en Houston, Texas, y fundado en 1962 por el renombrado cirujano cardíaco Dr. Denton Cooley, THI realizó el primer trasplante de corazón e implante de corazón artificial total exitoso en los Estados Unidos. Desde entonces, sus médicos y cirujanos siguen siendo reconocidos como líderes mundiales en el diagnóstico y tratamiento incluso de las afecciones cardiovasculares más complejas. Los programas de investigación del THI continúan ampliando los límites de la ciencia cardiovascular al traducir los descubrimientos de laboratorio en la atención al paciente. THI ha sido clasificado entre los mejores centros cardiovasculares de los Estados Unidos por US News & World Report durante más de 30 años. www.corazóndetexas.org
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Acerca de la Universidad de Texas en Austin

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