El revolucionario dispositivo con forma de flor, que aún no se ha probado en humanos, utiliza una técnica llamada optogenética que modifica las neuronas para hacerlas sensibles a la luz.
University of Arizona
Ingenieros de la Universidad de Arizona (EE.UU.) lideraron un equipo de investigación que está desarrollando un nuevo tipo de marcapasos. El dispositivo, inalámbrico y sin batería, envuelve el corazón y podría implantarse con un procedimiento menos invasivo que el que es posible actualmente. También causaría menos malestar e incomodidad a los pacientes durante la estimulación, ya que utiliza luz y capacidades de orientación precisa para evitar los receptores del dolor, aventajando de esta forma a los marcapasos que se utilizan actualmente, comunicaron los científicos.
Se estima que la fibrilación auricular, una forma de latido cardíaco irregular o arritmia, afecta aproximadamente a 60 millones de personas a nivel mundial. Los marcapasos regulan los latidos del corazón de los pacientes con este tipo de enfermedades cardíacas crónicas. En la actualidad, requieren la implantación de cables en el corazón con ganchos o tornillos. Si los sensores detectan una irregularidad, envían una descarga eléctrica al corazón para restablecer el latido.
"Todas las células dentro del corazón se ven afectadas a la vez, incluidos los receptores del dolor, y eso es lo que hace que la estimulación o la desfibrilación sean dolorosas. Afecta al músculo cardíaco en su conjunto", explicó el líder de la investigación, Philipp Gutruf, de la Universidad de Arizona
El revolucionario dispositivo, que aún no se ha probado en humanos, utiliza una técnica llamada optogenética, que modifica las neuronas para hacerlas sensibles a la luz. Luego usa la luz para afectar al comportamiento de las células. Esta técnica solo se dirige a los cardiomiocitos, las células del músculo que desencadenan la contracción y provocan el latido del corazón.
Esta precisión lograda no solo reducirá el dolor de los pacientes con marcapasos al pasar por alto los receptores del dolor del corazón, sino que también permitirá que el dispositivo responda a diferentes tipos de irregularidades de formas más adecuadas. Por ejemplo, durante la fibrilación auricular, las cavidades superior e inferior del corazón laten de forma asincrónica, y la función de un marcapasos es volver a alinear las dos partes.
"Mientras que en este momento tenemos que electrocutar todo el corazón para hacer esto, estos nuevos dispositivos pueden tener una orientación mucho más precisa, haciendo que la desfibrilación sea más efectiva y menos dolorosa", comentó Ígor Efímov, profesor en la Universidad Northwestern (EE.UU.), donde el aparato fue probado en laboratorio. "Esta tecnología podría facilitar la vida de los pacientes de todo el mundo, al mismo tiempo que ayuda a los científicos y médicos a aprender más sobre cómo controlar y tratar la enfermedad", agregó.
Envolver el corazón versus implantarse
Uno de los aspectos más novedosos de este dispositivo fue el diseño de la malla flexible que garantiza que las señales de luz puedan llegar a muchas partes diferentes del corazón. El diseño permite abarcar el órgano, en lugar de implantar cables que brindan puntos de contacto limitados. Consta de cuatro estructuras en forma de pétalo hechas de una película delgada y flexible, que contienen fuentes de luz y un electrodo de registro. Los pétalos, se adaptan a la forma del corazón a medida que late, y lo envuelven "como una flor que se cierra por la noche", explicaron los creadores en un artículo publicado en la revista Science Advances.
Toma de decisiones
Otra ventaja de este dispositivo es su capacidad para tomar decisiones y ajustarse. "Los marcapasos actuales registran básicamente un umbral simple y le dirán: '¡Esto está entrando en arritmia, ahora, choque!'", dijo Gutruf. "Pero este dispositivo tiene una computadora a bordo donde puede ingresar diferentes algoritmos que le permiten marcar el ritmo de una manera más sofisticada. Está hecho para la investigación", apuntó.
Registrar la información
La señal eléctrica emitida por los dispositivos actuales durante la desfibrilación del corazón puede interferir con el registro de la información, dejando a los médicos con una imagen incompleta de los episodios cardíacos. En cambio, el novedoso sistema, debido a que usa luz para afectar el corazón en lugar de señales eléctricas, puede continuar registrando información incluso cuando el marcapasos necesita desfibrilar. Otro punto a favor es que no requiere batería, lo que podría evitar que los pacientes necesiten reemplazar la batería de su marcapasos cada 5 o 7 años, como es la norma actualmente.
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