Un proyecto para evitar que los latidos se alteren aunque envejezca el corazón

El estudio 'Modelage' investiga cómo afecta el paso de los años a la aparición de arritmias. Este análisis está basado en biopsias cardiacas, computación y el uso de modelos animales.

Carmen Serrano. Zaragoza | dmredaccion@diariomedico.com | 11/04/2016 00:00

Esther Pueyo, de la Universidad de Zaragoza, es la investigadora principal del estudio Modelage. (Xabi Buil)

Un paciente con taquicardia supraventricular entra en quirófano para solventar su arritmia por ablación con catéter. Sus ventrículos no presentan dolencia alguna, es decir, el corazón está sano. El cirujano hace entonces una pequeñísima biopsia del músculo cardíaco, con el debido consentimiento. Esto sucede en el Hospital Virgen de la Victoria, de Málaga, donde estas biopsias aportan un valioso material a varias investigaciones en marcha. Una de ellas,Modelage, busca la conexión entre el envejecimiento del corazón y la aparición de arritmias ventriculares.

Esther Pueyo es la investigadora principal de Modelage. Matemática especializada en ingeniería biomédica, ha obtenido una ayuda europea Starting Grant para este novedoso estudio que desarrolla en el Instituto de Investigación en Ingeniería de Aragón (I3A). Las biopsias de corazón humano sano, que son recibidas en el Hospital Miguel Servet, de Zaragoza por el equipo de Pueyo y, además, la supercomputación se unen en Modelage a la experimentación en ratones que, hasta ahora, era lo único que se hacía para desvelar el modo en que envejece el corazón.

Esther Pueyo: "Partimos de la hipótesis de que el funcionamiento del corazón depende del sistema nervioso, que influye en el mayor o menor riesgo de padecer arritmias"

Este estudio incluirá, asimismo, electro y ecocardiogramas de personas sanas, por grupos de edad. Los electrocardiogramas serán realizados en basal y también con pruebas de esfuerzo y tablas vasculantes. In vivo e in vitro, el modelo humano será, por primera vez, protagonista de una investigación completa del envejecimiento del corazón y el motivo de las arritmias.

"El objetivo es -según Esther Pueyo- describir los diferentes patrones de envejecimiento y ver qué relación tiene cada uno de ellos con la aparición de arritmias, que suelen producirse con la edad". El fin último de la investigación: desvelar los secretos de las arritmias y "poder prevenirlas, ya que algunas de ellas llevan incluso a la muerte súbita", recuerda.

Un patrón de envejecimiento es el modo en que cambian los tejidos con la edad. "Hay patrones muy diferentes, porque la edad biológica no siempre coincide con la real", aclara Pueyo.Centrado en el comportamiento eléctrico del corazón, el estudio Modelage busca el "desarrollo de modelos matemáticos que permitan hacer predicciones".

Marcadores clínicos"Ya se sabía, aunque sólo se ha probado en animales, que el envejecimiento cardiaco provoca cambios a nivel celular y en la forma de conectarse las células, con un incremento de la fibrosis", explica la investigadora. De su nuevo proyecto "saldrán marcadores clínicos que los médicos podrán utilizar para extraer índices de riesgo y predecir la aparición de arritmias".

Esther Pueyo: "Hay patrones muy diferentes porque la edad biológica no siempre coincide con la real. Nuestro objetivo es desarrollar modelos matemáticos para poder hacer predicciones"

"Partimos de la hipótesis de que el funcionamiento del corazón depende del sistema nervioso", señala Pueyo. Y, entonces, de cómo module el sistema nervioso ese funcionamiento dependerá el mayor o menor riesgo de padecer arritmias de cada individuo. "En condición basal no suelen detectarse problemas, pero en estimulación adrenérgica sí se observan fenómenos".

Análisis subcelular Antonio Asso, jefe de la Unidad de Arritmias del Hospital Miguel Servet, confirma que, "a nivel auricular, se sabe cómo el envejecimiento ocasiona arritmias, pero no a nivel ventricular, ya que con la edad aparecen más cardiopatías y se desconoce si esto conlleva también más arritmias. En cuanto a pronóstico vital -añade-, no está clara su relación con el envejecimiento; las ventriculares se asocian más a cardiopatías estructurales".

"Las arritmias ventriculares son -según Asso- las que tienen un mayor significado clínico". Pero se desconoce casi todo de ellas. Ni siquiera hay datos de su incidencia, ya que "hay muchos tipos y bajo esta denominación se agrupan patologías inconexas", aclara el cardiólogo del Servet.

Para avanzar en el conocimiento de las arritmias ventriculares, el equipo de Pueyo estudia niveles por debajo de la célula, los canales iónicos. Laura Ordovás y Aida Oliván, ambas bioquímicas del I3A, observan al microscopio la actividad del cultivo celular. "Por ahora estamos trabajando con tejido animal, de ratón, antes de empezar a recibir las muestras humanas", indica Ordovás. Llegado el momento, el trabajo se efectuará con suma rapidez, antes de que mueran las células de las biopsias enviadas desde Málaga.

Ordovás, Oliván y Pueyo componen el equipo del estudio Modelage, aunque la investigadora principal espera contar muy pronto con un ingeniero biomédico y con otro perfil multidisciplinar, gracias a la Starting Grant. Esta ayuda europea les ha permitido adquirir un Optical Mapping System, un sofisticado microscopio que, mediante fluorescencia, muestra los cambios de voltaje y de calcio que experimentan las células con cada contradicción del tejido cardiaco.