Innovando nuevos enfoques para el control del ritmo cardíaco
El avance del hidrogel ofrece una prueba de concepto para una nueva tecnología de estimulación cardíaca
Los innovadores del Instituto del Corazón de Texas en el Baylor College of Medicine buscan constantemente nuevas opciones de tratamiento para los pacientes y una mejor calidad de vida. El grupo de Investigación Clínica e Innovaciones en Electrofisiología (EPCRI) utiliza enfoques revolucionarios para transformar la estimulación cardíaca. Un nuevo artículo publicado en la revista Biomaterials destaca su último avance en este campo: el uso de electrodos de hidrogel flexibles y conductores para estimular el corazón.
Un equipo de ingenieros de gran talento, liderado por el Dr. Mehdi Razavi , electrofisiólogo cardíaco e inventor, está desarrollando nuevas tecnologías para mejorar las opciones de tratamiento para pacientes con trastornos del ritmo cardíaco . El equipo se centra en perfeccionar las tecnologías actuales para el control del ritmo cardíaco: los marcapasos , que utilizan corrientes eléctricas para regular el ritmo cardíaco, y los desfibriladores cardioversores implantables (DCI) , que utilizan una descarga eléctrica para restablecer el ritmo cardíaco y su capacidad de bombear sangre correctamente. Si bien las descargas de los desfibriladores salvan vidas, son dolorosas y pueden contribuir a la ansiedad, la depresión y el trastorno de estrés postraumático (TEPT) en los pacientes. El equipo de EPCRI está particularmente interesado en eliminar la necesidad de estas descargas.
La última contribución del equipo del Dr. Razavi al campo de la estimulación cardíaca tiene como objetivo prevenir y controlar las arritmias ventriculares , trastornos del ritmo cardíaco potencialmente mortales que pueden causar muerte súbita cardíaca. Más de 350 000 personas mueren cada año en Estados Unidos por muerte súbita cardíaca, siendo la arritmia ventricular la principal causa. La arritmia ventricular se produce por un retraso en la conducción eléctrica del corazón, a menudo debido a cicatrices cardíacas derivadas de un infarto de miocardio previo. Las opciones actuales para prevenir las arritmias ventriculares son limitadas, lo que pone de manifiesto una importante necesidad insatisfecha de nuevos enfoques terapéuticos.
En colaboración con el laboratorio de la Dra. Elizabeth Cosgriff-Hernandez, experta en biomateriales de la Universidad de Texas en Austin , el equipo utilizó un novedoso método químico para crear electrodos líquidos de hidrogel flexibles y conductores, diseñados para estimular áreas dañadas o cicatrizadas del corazón mediante el sistema venoso cardíaco, transformando esencialmente las venas en electrodos flexibles que recorren todo el corazón. Al extender el alcance de los cables de estimulación tradicionales, los nuevos electrodos flexibles pueden estimular áreas más extensas del músculo cardíaco, así como tejido cardíaco previamente inaccesible.
Los hallazgos clave del nuevo estudio incluyen:
- La nueva química del hidrogel basada en polietilenglicol (PEG) es biocompatible, flexible, estable y duradera.
- Las especies iónicas en el hidrogel proporcionan conductividad eléctrica.
- Los componentes líquidos inyectados y de curado rápido se combinan para llenar las venas cardíacas, permanecer en su lugar y llegar a lugares del corazón a los que la tecnología actual no puede llegar.
- Las pruebas preclínicas confirman que los electrodos de hidrogel colocados en las venas proporcionaron una estimulación eléctrica estable del corazón.
El hidrogel conductor podría administrarse con precisión en las regiones cicatrizadas del corazón para estimular el tejido cardíaco de difícil acceso en el miocardio medio. Además, el uso de venas cardíacas para proporcionar estimulación eléctrica ofrece una nueva forma de estimulación en múltiples sitios que requiere menos energía que los métodos convencionales.
El Dr. Razavi destacó el potencial de esta nueva tecnología y dijo: “Dado que los electrodos de hidrogel ofrecen una manera de estimular el tejido cardíaco utilizando una energía mucho menor, este avance ayuda significativamente a allanar el camino para el desarrollo de una desfibrilación indolora, imperceptible y sin descargas”. Se necesitan más estudios para llevar este nuevo y prometedor enfoque a la clínica.
Leer el artículo:
Rodriguez-Rivera GJ, Post A , John M , Bashe D, Xu F, Larue T, Nkansah A, Wancura M, Chwatko M, Waldron C, Kalkunte N, Zoldan J, Arseneault M, Elgalad A , Rausch MK, Razavi M , Cosgriff-Hernandez E. Conductores de hidrogel iónico inyectables: Avances en el diseño de materiales para transformar la estimulación cardíaca. Biomaterials. 2025 Jun;317:123071. doi: 10.1016/j.biomaterials.2024.123071. Epub 2025 Jan 6.
