Buen corazón para el 2023 Por el Dr. José Manuel Revuelta Soba Catedrático de Cirugía. Profesor Emérito de la Universidad de Cantabria

Una inesperada nube gris apareció en el horizonte de China, hace 3 años, y fue expandiéndose por el mundo de forma inexorable. Los datos epidemiológicos globales más acreditados estiman que la pandemia de COVID-19 ha afectado alrededor de 700 millones de personas, causando 6,6 millones de muertes. A pesar de que se han administrado más de 13.100 millones de vacunas -incluidas la 4ª dosis de las vacunas bivalentes-, nuevas formas del coronavirus SARS-CoV-2 (variantes BQ1 y XBB) han hecho su aparición, volviendo a inquietar a científicos y responsables sanitarios.

Cuando celebramos con familiares y amigos la entrada de un nuevo año, China vuelve a ocupar las cabeceras de los periódicos y noticieros, tras haber suprimido, hace pocos días, las medidas sanitarias de su estricta política de `cero COVID`; se han visto sorprendidos por una gran oleada de nuevos contagios, con la consiguiente presión sobre su sistema nacional de salud y las unidades de cuidados intensivos próximas al colapso.

Mientras destacados científicos, virólogos, epidemiólogos y médicos siguen tratando de controlar y/o erradicar esta temible pandemia, importantes progresos biomédicos se están desarrollando y ofreciendo sus primeros frutos. Este artículo de divulgación científica desea destacar algunos de los progresos médicos más transcendentales en el diagnóstico y el tratamiento de las enfermedades cardiovasculares.

Válvulas cardíacas y arterias artificiales impresas en 3D

En 2019, la FDA norteamericana autorizó el uso de implantación de las prótesis cardiacas transcatéter TAVI (del inglés Transaortic Valve Implantacion) para las diferentes categorías de riesgo quirúrgico en los pacientes con patología valvular aórtica. En la actualidad, se pretende ampliar estos procedimientos percutáneos a cualquier tipo de enfermos con estenosis o insuficiencia aórticas graves. Los datos clínicos recientes demuestran que este método percutáneo provee resultados muy satisfactorios, particularmente en los enfermos de alto riesgo para la cirugía

convencional a corazón abierto. Los expertos predicen, para el año 2025, que el 75% de los recambios de la válvula aórtica se realizarán a través de procedimientos percutáneos, sin necesidad de la cirugía abierta. Asimismo, se vienen utilizando estas técnicas percutáneas para la reconstrucción o recambio valvular de las patologías de las válvulas mitrales y tricúspides, con resultados muy alentadores.

A partir de la información personalizada obtenida de la tomografía computarizada (TAC) y la resonancia magnética (RM) de cada paciente, se están diseñando válvulas cardiacas y aortas personalizadas, con la ayuda de impresoras 3D, utilizando como andamiaje ciertos polímeros biocompatibles en los que se injertan células vivas -células madre- del propio enfermo. Estas estructuras tridimensionales remedan perfectamente la anatomía normal, ajustada al tamaño y la configuración espacial del paciente. Ingenieros biomédicos de la Universidad de Minnesota, EE.UU., dirigidos por Michael McAlpine, han aportado avances significativos en el diseño personalizado de las TAVI, mediante la impresión 3D del modelo obtenido de la válvula enferma del paciente y sus áreas colindantes de la aorta. Este prototipo de la raíz aórtica permite reemplazar, no solo la válvula enferma, también la parte afectada de la aorta ascendente, ajustándose a la anatomía normal del enfermo, mejorando así la función y durabilidad de la bioprótesis implantada. https://advances.sciencemag.org/content/6/35/eabb4641

Corazón en un chip (del inglés, Heart on a Chip)

Se trata de un dispositivo similar a un microchip de sílice nanoimpreso que contiene circuitos integrados con capacidad de realizar numerosas operaciones en las computadoras y otros dispositivos electrónicos, en el que se implantan diversos tipos de células humanas cultivadas. En estos parches electrónicos, conteniendo una compleja red de microchips, se insertan cultivos de cardiomiocitos -células contráctiles del corazón- para que se desarrollen y crezcan hasta cubrir su superficie de manera que reproduzca la alineación normal del miocardio. Este "corazón en un chip" creado en esta delgadísima película puede cortarse en tiras -tiritas vivas- que son fijadas a la superficie del corazón, adaptándose a los continuos movimientos cardiacos. Además de esta función primordial de asistencia a la contracción/relajación del miocardio, también pueden adherirse a esta malla electrónica ciertos medicamentos para mejorar la función del corazón. Esta sorprendente red de microchips permite monitorizar el ritmo, la fuerza contráctil y las alteraciones de los movimientos cardiacos de forma continua, comprobando la eficacia de los medicamentos en horas o días, en vez de tener que esperar meses, como ocurre habitualmente con los nuevos fármacos. El Departamento de Ingeniería Biomédica de la Universidad de Miami (Florida) está desarrollando un interesante proyecto de investigación, dirigido por el Dr. Ashutosh Agarwal, para

comprobar si estas plataformas de microchips podrían sustituir, en el futuro, las complejas funciones del corazón humano.

Teléfonos móviles para monitorizar a los pacientes

Vivimos en un planeta de teléfonos móviles; no debería sorprendernos que ciertos dispositivos y aplicaciones de estos teléfonos inteligentes estén siendo utilizados para monitorizar la salud cardiovascular de los pacientes. En lugar de una visita anual, la información sobre el estado de salud de muchos enfermos pueda llevarse a cabo durante las 24 horas del día. Este software desarrollado con la inteligencia artificial (IA) está incorporándose a redes de algoritmos portátiles y aplicaciones complejas con objeto de detectar las alteraciones significativas del pulso arterial, arritmias cardiacas, cambios de la tensión arterial y de otras constantes vitales, alertando a los pacientes o sus médicos ante cualquier situación que pueda poner en riesgo la salud. Este sistema de alerta precoz desempeñará un papel significativo en la clasificación de los pacientes cardiovasculares, que vivirán con mayor estado de seguridad, al sentirse controlados por sus médicos.

Realidad virtual y realidad aumentada en Cardiología

Importantes empresas biomédicas están incorporando la realidad virtual y la realidad aumentada en sus modernos dispositivos de diagnóstico y/o tratamiento de las enfermedades cardiacas. Abbott Laboratories (Chicago, Illinois) utiliza un simulador de realidad virtual para capacitar a los cardiólogos intervencionistas en el uso clínico de sus avanzadas tecnologías de imágenes por tomografía de coherencia óptica (OCT, del inglés Optical Coherence Tomography), para examinar lesiones en las arterias coronarias. Han creado imágenes 3D de los diferentes segmentos de las arterias coronarias y de la aorta y sus ramificaciones, mostrando claramente la localización y extensión de las lesiones obstructivas reales, facilitando y acortando el tiempo del procedimiento. NovaRad Corporation (NovaCardio ?) tiene la aprobación de la FDA para utilizar su primer sistema quirúrgico de realidad aumentada en pacientes. El cirujano utiliza un sistema de realidad aumentada que le permite superponer y registrar un conjunto de datos de TAC o RM del paciente durante la cirugía. Otro novedoso sistema de realidad aumentada diseñado por Microsoft Hololens (HoloLens 2?) de Philips permite a los cirujanos disponer de un holograma 3D proyectado sobre el enfermo, mostrando la patología del aneurisma aórtico, con la posibilidad de realizar rotaciones y movimientos de este holograma tridimensional mediante comandos de voz o movimientos de la mano, facilitando notablemente la cirugía.

Cirugía de las arterias coronarias con el paciente despierto

La cirugía de revascularización coronaria (bypass o puentes coronarios) ha experimentado avances importantes en la última década, consiguiéndose resultados muy satisfactorios, mediante la cirugía coronaria con el corazón latiendo, sin utilizar la circulación extracorpórea (OffPump coronary surgery). En algunos países se está realizando esta delicada cirugía sin emplear la anestesia general del paciente. Esta novedosa técnica emplea la anestesia epidural torácica alta ? TEA, (del inglés thoracic epidural anesthesia), con el enfermo despierto durante todo el procedimiento quirúrgico. https://doi.org/10.1002/14651858.cd006715.pub3

Nanorobots para las enfermedades cardiovasculares

Se están desarrollando nanorobots biocompatibles para terapias médicas dirigidas. Un nanobot es un dispositivo tan pequeño que, para su construcción, se utiliza la nanoescala (1 ? 100 nm); un nanómetro equivale a una mil millonésima parte de un metro (1 nm = 10?9 m) o a la millonésima parte de un milímetro. Estos nanorobots se emplean en Medicina para el diagnóstico precoz del cáncer, la administración de quimioterapia, instrumentación biomédica, e incluso para la cirugía.

El Dr. Anthony DeMaria, director del Centro Cardiovascular Sulpizio en la Facultad de Medicina de la Universidad de San Diego, está interesado en la utilización de nano-burbujas para impulsar un nanorobot a través de un coágulo de sangre tras el accidente cerebrovascular -ictus cerebral- o ante la presencia de un trombo que ocasiona el embolismo pulmonar. Estos pequeñísimos dispositivos permiten crear canales que posibilitan la penetración más rápida del fármaco activador del plasminógeno tisular (tPA recombinante) para tratar el accidente cerebrovascular isquémico, disolviendo el coágulo en pocas horas, evitando así las secuelas tan incapacitantes del ictus.

La ciencia biomédica está aportando fascinantes avances tecnológicos con la ayuda de la inteligencia artificial, realidad virtual y realidad aumentada que, en un futuro cercano, cambiarán radicalmente nuestra forma de entender la Medicina. La monitorización continua del organismo humano, los modernos métodos de diagnóstico precoz y para el tratamiento médico y/o quirúrgico de las enfermedades del corazón -primera causa de mortalidad en el mundo- proporcionarán una vida más longeva y de mejor calidad.

?Isaac Newton dijo que los científicos ven más lejos subiéndose a hombros de gigantes. Por lo tanto, es vital saber en qué hombros podemos confiar. Y definitivamente deberíamos evitar a los gigantes cuyos hombros han sido retocados con Photoshop?

Elisabeth Bik. Microbióloga holandesa. Premio John Maddox 2021

Feliz Año 2023

¡Que le proteja su buen corazón!

Dr. José Manuel Revuelta Soba

Catedrático de Cirugía. Profesor Emérito de la Universidad de Cantabria