Científicos de la Universidad Politécnica de Valencia han logrado reconstruir el comportamiento de un corazón, a partir de la creación de un modelo virtual tridimensional que han obtenido tras complejos sistemas de ecuaciones matemáticas. Con este instrumento de laboratorio se está investigando lo que ocurre en cada célula del corazón, con la finalidad de lograr saber qué causas generan la arritmia cardiaca, tanto para la vertiente preventiva como la curativa.
Los responsable de esta línea de investigación son un equipo de científicos del Instituto Interuniversitario de Investigación en Bioingeniería y Tecnología Orientada al Ser Humano de la Politécnica de Valencia, dirigidos por los profesores José María Ferrero Loma-Osorio y Javier Sáiz Rodríguez, en colaboración con el Grupo de Estructuras y Modelado de Materiales de la Universidad de Zaragoza. El profesor Ferrero puso de relieve ayer a http://www.lasprovincias.es/ que llevan cerca de siete años trabajando en este proyecto. A partir de una primera versión básica, y a medida que los ordenadores han ido haciéndose más potentes, se ha podido ir ahondando en el problema de las enfermedades cardiovasculares, en concreto en el estudio de las arritmias.
El corazón virtual, en continuo desarrollo y perfeccionamiento, simula el comportamiento eléctrico del órgano vital. "El corazón es un tejido biológico, pero analizado desde el punto de vista de la ingeniería, se trata de un aparato eléctrico y mecánico. De hecho, la arritmia no es más que un desorden eléctrico y mecánico del funcionamiento del corazón", indicó el coordinador del trabajo. Por ello, gracias a este mecanismo, "se puede investigar, mediante aplicaciones matemáticas, hasta el más mínimo detalle de lo que ocurre en cada célula del órgano y así determinar las causas que genera la arritmia. Se tendrá mayor conocimiento de la obstrucción de la artería coronaria que es el paso que precede al infarto de miocardio". A partir de ese punto se podrán empezar a diseñar estrategias para prevenir las arritmias. "Pero también se conocerán los resultados derivados de la administración de ciertos fármacos que aplican para el tratamiento de esta enfermedad. Es decir, se puede llegar a una terapia más personalizada según las características de determinados pacientes".
Profundizar en el funcionamiento del corazón está siendo posible con la ayuda de médicos, electrofisiólogos y cirujanos del Hospital Clínico y el General de Valencia. Con ellos, los investigadores valencianos han desarrollado un modelo matemático, geométrico y anatómico de las aurículas y ventrículos. Con un modelo de este tipo se relaciona lo que está pasando en lo microscópico, que es la célula, con lo que está pasando en lo macroscópico, que es el corazón. "De este modo, podemos comprender mejor el origen, mantenimiento y fin de las arritmias, complementando la información que se obtiene en los experimentos en laboratorio realizados por los electrofisiólogos", aclaró el profesor Ferrero.
Su estudio se ha centrado fundamentalmente en las arritmias por reentrada. Estas aparecen casi siempre como consecuencia de una isquemia, que se produce cuando hay una parte del corazón a la que deja de llegarle sangre, justo lo que ocurre antes de un infarto de miocardio. "Nosotros hemos estudiado cómo evoluciona la probabilidad de que un paciente sufra una arritmia desde el instante mismo en que se produce la oclusión coronaria y en los primeros diez minutos", señaló. Han observado con el corazón virtual algo que experimentalmente también se sabe: "La probabilidad de que aparezcan arritmias sube y luego baja", explicó el investigador. Han estado investigando por qué ocurre esto y, por lo tanto, "viendo qué canales iónicos son los responsables de que aparezca esa probabilidad alta de sufrir una arritmia mortal", agregó. En esta línea, no es la única investigación que están desarrollando, ya que trabajan también el efecto de la mutación en los genes que en algunas personas les hace más propensos a padecer esta patología. "Se cogen las ecuaciones del funcionamiento eléctrico del corazón y meter modificaciones derivadas de mutaciones genéticas. De esta manera se puede simular las arritmias, ver qué mutaciones tienen mayor efecto proarrítmico", concluyó.
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