jueves, 15 de septiembre de 2016

Pulsos de luz indoloros, en lugar de las descargas eléctricas severas, pueden restaurar el ritmo cardíaco


Los tratamientos actuales para la arritmia, un peligroso latido irregular del corazón, implican administrar una descarga intensa de electricidad por medio de un desfibrilador cuando se produce un paro cardiaco, pero estos pulsos son dolorosos y potencialmente perjudiciales. Ahora, en pruebas con ratones y simulaciones del corazón humano, un equipo de científicos de la Universidad Johns Hopkins y la Universidad de Bonn han encontrado que los haces de luz pueden restaurar la función cardiaca normal, lo que podría allanar el camino para el desarrollo dedesfibriladores implantables ópticos capaces de proporcionar una alternativa suave y segura a la tradicional descarga eléctrica fuerte.

La investigación proviene del campo de la optogenética, que utiliza pulsos de luz para alterar la actividad eléctrica en las células, gracias a las proteínas implantadas sensibles a la luz. Este campo en el pasado sido ha utilizado para administrar fármacos a las células del cerebro, el estudio de las neuronas y modificar la sensibilidad al dolor. Este estudio se basa en investigaciones previas de algunos miembros del equipo de Bonn, que utilizó luz azul para desencadenar arritmia en ratones para aprender acerca de cómo tratarla.

Para esta investigación, el equipo trabajó a la inversa: después de modificar células del corazón en ratones agregandoles las proteínas que reaccionan a la luz, posteriormente indujeron arritmias y utilizaron pulsos de un segundo de luz azul para restaurar los ritmos regulares de las células.

"Este es un resultado muy importante", declaró Tobias Bruegmann, uno de los autores principales del estudio. "Muestra por primera vez experimentalmente que la luz puede ser utilizada para la desfibrilación de arritmia cardíaca."

El equipo de la Universidad Johns Hopkins, por su parte, realizó experimentos en los corazones humanos virtuales para probar si la técnica podría ser ampliada. Utilizando un modelo informático elaborado a partir de imágenes por resonancia magnética de un paciente con ataque al corazón, los investigadores encontraron que podría prevenir la arritmia cardiaca a escala humana, aunque la luz azul que se utiliza en los ensayos con ratones no era lo suficientemente fuerte como para penetrar el tejido humano más grueso. En su lugar, los investigadores optaron por la luz roja, que produce mejores resultados gracias a su longitud de onda más larga.

"Además de demostrar la viabilidad de la desfibrilación optogenético en un corazón virtual de un paciente, las simulaciones revelaron las formas precisas en que la luz altera el comportamiento eléctrico colectivo de las células en el corazón para lograr la terminación deseada de la arritmia", declaró Natalia Trayanova, supervisora de la investigación en la Universidad Johns Hopkins. Tan prometedores como estos resultados son, el equipo reconoce que aún queda mucho trabajo por hacer. 
"Estamos trabajando para hacer realidd la desfibrilación óptica del corazón, donde se aplicará luz a un paciente que está experimentando un paro cardíaco, y seremos capaces de restaurar el funcionamiento normal del corazón de una manera suave y sin dolor", dijo Trayanova. "El nuevo método se encuentra todavía en la etapa de investigación básica", de acuerdo a Philip Sasse, autor correspondiente del estudio. "Para que los desfibriladores implantables ópticos puedan ser desarrollados para el tratamiento de los pacientes, aún se requerirá al menos de cinco a diez años de trabajo".


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