Médicos del hospital de Maryland han trasplantado un corazón de cerdo a un paciente en un último esfuerzo por salvarle la vida y un hospital de Maryland. El paciente ha sido David Bennett, de 57 años.

Si bien es demasiado pronto para saber si la operación realmente funcionará, marca un paso en la búsqueda de décadas para algún día utilizar órganos de animales para trasplantes que salven vidas.

Corazón genéticamente modificado

La cirugía del viernes pasado duró siete horas en el hospital de Baltimore. Bartley Griffith, quien realizó la cirugía, señaló que la condición del paciente (insuficiencia cardíaca y latidos cardíacos irregulares) lo hacían inelegible para un trasplante de corazón humano o una bomba cardíaca.

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Los médicos del Centro Médico de la Universidad de Maryland dicen que el trasplante pone en evidencia que un corazón de un animal modificado genéticamente puede funcionar en el cuerpo humano sin un rechazo inmediato. Los cirujanos de Maryland usaron un corazón de un cerdo que se había sometido a una edición de genes para eliminar un azúcar en sus células que es responsable de ese rechazo de órganos hiperrápido.

El lunes, Bennett respiraba por sí mismo mientras aún estaba conectado a una máquina de circulación extracorpórea para ayudar a su nuevo corazón. Las próximas semanas serán críticas a medida que Bennett se recupere de la cirugía y los médicos controlen cuidadosamente cómo le está yendo a su corazón.

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Se realiza el primer implante de corazón artificial humano Aeson en los Estados Unidos, como parte de un estudio clínico

Hay una gran escasez de órganos humanos donados para trasplantes, lo que lleva a los científicos a tratar de descubrir cómo usar órganos animales en su lugar. Si este trasplante funciona, habrá un suministro interminable de estos órganos para los pacientes que sufren.

Todavía está por ver que no se produzca rechazo en este xenotrasplante, aunque de momento todo son buenas noticias. Crucemos los dedos. Estamos asistiendo a todo un hito de la historia de la medicina y, por extensión, de la ciencia. Un camino, a veces tortuoso, pero siempre épico desde los primeros científicos que se reunieron en cafeterías para forjar lo que serían los fundamentos del método científico y la revisión por pares, como podéis ver en el siguiente vídeo:

Una nueva tecnología de inteligencia artificial para imágenes cardíacas puede mejorar potencialmente la atención de los pacientes, lo que permite a los médicos examinar sus corazones en busca de tejido cicatricial y, al mismo tiempo, eliminar la necesidad de inyecciones de contraste necesarias para las imágenes por resonancia magnética cardiovascular (RMC) tradicionales.

El nuevo enfoque funciona mediante el uso de inteligencia artificial para mejorar los "mapas T1" del tejido cardíaco creado por imágenes de resonancia magnética (MRI). Estos mapas se combinan con "cines" mejorados de resonancia magnética, que son como películas de tejido en movimiento, en este caso, el corazón que late.

Virtual Native Enhancement

El equipo comparó su enfoque de IA, conocido como Virtual Native Enhancement (VNE), con las exploraciones CMR mejoradas con contraste que ahora se usan para monitorear la miocardiopatía hipertrófica, la afección cardíaca genética más común.

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Los investigadores encontraron que VNE produjo imágenes de mayor calidad y mejor captura de evidencia de cicatriz en el corazón, todo sin la necesidad de inyectar el agente de contraste estándar requerido para CMR.

La nueva tecnología VNE permitirá a los médicos obtener imágenes del corazón con mayor frecuencia y rapidez, dicen los investigadores. También puede ayudar a los médicos a detectar cambios sutiles en el corazón antes, aunque se necesitan más pruebas para confirmarlo.

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La tecnología también beneficiaría a los pacientes alérgicos al agente de contraste inyectado para la RMC, así como a los pacientes con insuficiencia renal grave, un grupo que evita el uso del agente.

El corazón artificial total, llamado Aeson, ya está disponible en Europa. Este jueves, la compañía francesa Carmat ha anunciado su primer implante de corazón artificial humano en los Estados Unidos, como parte de un estudio clínico. El procedimiento se llevó a cabo en el Hospital de la Universidad de Duke en Durham, Carolina del Norte.

Se han establecido otros tres centros para el estudio en los Estados Unidos y están en proceso de seleccionar candidatos para el ensayo. Se deben reclutar diez pacientes elegibles para el estudio aprobado por la Administración de Alimentos y Medicamentos de Estados Unidos.

Carmat

El dispositivo Carmat está destinado a personas con insuficiencia cardíaca en etapa terminal, que generalmente solo se puede tratar con un trasplante de corazón. El dispositivo CARMAT diferencia de los diseños anteriores por estar destinado a ser utilizado en casos de insuficiencia cardiaca terminal, en lugar de ser utilizado como un dispositivo de puente mientras el paciente espera un trasplante. Con 900 gramos pesa todavía casi tres veces más que el corazón típico y está dirigido principalmente hacia los hombres obesos.

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El mecanismo de Carmat está diseñado para reemplazar el corazón natural durante aproximadamente 5 años, imitando su trabajo con materiales y sensores biológicos.

El 4 de abril de 1969 se realizaba el primer trasplante de un corazón artificial. El corazón artificial fue desarrollado en el laboratorio del Dr. DeBakey en Baylor, con fondos del Instituto Nacional del Corazón. El dispositivo estaba hecho de fibra de plástico y dacrón (un tipo de poliéster artificial), pesaba 227 gramos y estaba unido por varios tubos de plástico a una consola de control en la cabecera de la cama del paciente.

Dado el uso de materiales altamente biocompatibles, su sistema de autorregulación único y su naturaleza pulsátil, el corazón artificial total CARMAT podría, asumiendo un desarrollo clínico exitoso, potencialmente salvar la vida de miles de pacientes cada año con sin riesgo de rechazo y con una mejor calidad de vida.

En el primer informe mundial sobre enfermedades cardiovasculares (CVD) en mujeres, los investigadores han pedido acciones urgentes para mejorar la atención y la prevención, llenar las lagunas de conocimiento y aumentar la conciencia para abordar la principal causa mundial de muerte entre las mujeres.

El informe de la Comisión, dirigido exclusivamente por mujeres, se ha publicado en The Lancet y se presentó durante una sesión plenaria en la 70ª Sesión Científica Anual del American College of Cardiology.

Riesgos diferentes por sexo

La Comisión tiene como objetivo ayudar a reducir la carga mundial de enfermedades cardiovasculares, incluidas las enfermedades cardíacas y los accidentes cerebrovasculares, que representan el 35% de las muertes de mujeres en todo el mundo para 2030.

En 2019, había aproximadamente 275 millones de mujeres en todo el mundo con ECV, con una prevalencia estandarizada por edad global estimada en 6.402 casos por 100.000. La principal causa de muerte por ECV en todo el mundo en 2019 fue la cardiopatía isquémica (47% de las muertes por ECV), seguida del accidente cerebrovascular (36% de las muertes por ECV).

Existen considerables diferencias geográficas en ECV, con la mayor prevalencia estandarizada por edad en Egipto, Irán, Irak, Libia, Marruecos y Emiratos Árabes Unidos, mientras que los países con menor prevalencia son Bolivia, Perú, Colombia, Ecuador y Venezuela.

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Aunque a nivel mundial la prevalencia de ECV en mujeres ha ido disminuyendo, con una disminución general del 4,3% desde 1990, algunas de las naciones más pobladas del mundo han experimentado un aumento de ECV, como China (aumento del 10%), Indonesia (7%), e India (3%). Estos aumentos indican la necesidad de iniciativas para ampliar la prevención, el diagnóstico y el tratamiento de las ECV en mujeres que viven en regiones densamente pobladas e industrializadas.

Las autoras han esbozado 10 recomendaciones para abordar las desigualdades en el diagnóstico, el tratamiento y la prevención para reducir las ECV en las mujeres, incluida la educación de los proveedores de atención médica y los pacientes sobre la detección temprana para prevenir las enfermedades cardíacas en las mujeres; ampliar los programas de salud cardíaca en regiones densamente pobladas y subdesarrolladas; y priorizar la investigación específica por sexo sobre las enfermedades cardíacas en las mujeres y las estrategias de intervención.

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Factores de riesgo de ECV en mujeres

La presión arterial alta es el mayor factor de riesgo que contribuye a la pérdida de años de vida por ECV en las mujeres, seguida del índice de masa corporal alto y el colesterol LDL alto.

Si bien estos factores de riesgo bien establecidos pueden afectar a las mujeres de manera diferente que a los hombres, existen factores de riesgo específicos del sexo, como la menopausia prematura y los trastornos relacionados con el embarazo, que deben reconocerse y priorizarse más ampliamente como parte de los esfuerzos de tratamiento y prevención en todo el mundo.

Con todo, hay que recordar que los hombres fuman más que las mujeres, comen mayores cantidades de carnes rojas ricas en grasas, beben más alcohol, toman más drogas duras, se exponen a mayores cantidades de sustancias industriales tóxicas, corren mayores riesgos en el puesto de trabajo, conducen más deprisa e imprudentemente y desarrollan con mayor frecuencia personalidades competidoras generadoras de tensión. Y que las dos principales enfermedades del corazón por su relación con la mortalidad son el infarto agudo de mio-cardio y la cardiopatía isquémica son más altas en hombres (aproximadamente el doble), como podéis ver en el siguiente vídeo:

Los trasplantes de corazón fueron siempre problemáticos debido fundamentalmente a la ausencia de un fármaco inmunosupresor totalmente fiable para afrontar el problema del reachazo.

Todo cambió a mediados del siglo XX, cuando un hombre recogió unas muestras de tierra durante sus vacaciones en Noruega, lo que permitiría en lo sucesivo alcanzar unas tasas de éxito del 80 %.

Superando la azatioprina

Hasta 1969, se usaba la azatioprina en los traspalantes de corazón, que funcionaba, pero no tantas veces como sería deseable. Pero fue ese año cuando un empleado de la farmacéutica suiza Sandoz llamado H. P. Frey que estaba de vacaciones en noruega recogió muestras de suelo y las transportó a los laboratorio de la empresa.

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No fue un capricho de Frey, pues Sandoz ya había comunicado a sus empleados que trajeran muestras de tierra durante sus viajes a fin de encontrar algún antibiótico interesante. Tal y como lo explica Bill Bryson en su libro El cuerpo humano:

La muestra de Frey contenía un hongo, Tolupocladium inftatum, que no tenía propiedades antibióticas útiles, pero demostró ser un excelente supresor de la respuesta inmune, justamente lo que necesitaba para posibilitar los trasplantes de órganos. Sandoz convirtió la bolsita de tierra de Frey, y una muestra similar que posteriormente se encontró en Wisconsin, en un fármaco que sería un auténtico éxito de ventas y que recibiría el nombre de ciclosporina.

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Además de la medicina de trasplantes, la ciclosporina se usa también en la psoriasis y dermatitis atópica e infrecuentemente en la artritis reumatoide y enfermedades relacionadas, aunque sólo en los casos más severos. Ha sido investigada para el uso en muchos otras enfermedades autoinmunes. La ciclosporina también ha sido usada como coadyuvante en el tratamiento de la colitis ulcerosa que no responden al tratamiento esteroidal.

Actualmente, ya se realizan entre 4.000 y 5.000 trasplantes de corazón en todo el mundo, con un tiempo medio de supervivencia de 15 años. Los pronósticos de esperanza de vida para los pacientes de trasplantes de corazón se ha incrementado muy positivamente durante los últimos 20 años, y a datos de agosto de 2006, el ritmo de supervivientes son lo que siguen:

• 1 año: 86,1 % (hombres), 83,9 % (mujeres)
• 3 años: 78,3 % (hombres), 74,9 % (mujeres)
• 5 años: 71,2 % (hombres), 66,9 % (mujeres)

Según una nueva investigación publicada en la revista Cell Stem Cell y financiada en parte por la British Heart Foundation (BHF), se ha descubierto un nuevo fármaco con el potencial de tratar los daños cardíacos tras un atque al corazón.

El equipo de investigación utilizó células madre para hacer crecer el tejido cardíaco e imitar un ataque cardíaco, pudiendo bloquear las señales químicas en el músculo cardíaco que conducen a la muerte celular y al daño cardíaco.

MAP4K4

Un ataque cardíaco ocurre cuando un coágulo de sangre bloquea una de las arterias coronarias principales, los vasos sanguíneos que abastecen al músculo cardíaco. El corazón carece de oxígeno y nutrientes y el músculo produce señales de estrés que en última instancia hacen que las células del corazón mueran. Esto significa que el corazón no puede bombear con eficacia y ello puede conducir a una insuficiencia cardíaca. La insuficiencia cardíaca es una condición debilitante que hace que las tareas cotidianas, como subir escaleras o incluso vestirse, sean agotadoras.

El estudio es es el primero en descubrir que una proteína llamada MAP4K4 desempeña un papel central en la forma en que las células del músculo cardíaco mueren como respuesta al estrés de un ataque al corazón. Así se ha logrado desarrollar un fármaco potencial que se dirige a esta proteína y pueden minimizar el daño después de un ataque cardíaco en un 60 por ciento (de momento, solo en ratones).

El siguiente paso es desarrollar medicamentos que podrían administrarse en las primeras horas después de un ataque cardíaco para minimizar la muerte del músculo cardíaco causada por las señales de estrés. Se espera que el tratamiento se convierta en una inyección. Según palabras Metin Avkiran, director médico asociado de la British Heart Foundation:

La enfermedad cardíaca coronaria es la principal causa de ataques cardíacos y mata a 180 personas en el Reino Unido cada día. Se ha encontrado un medicamento que podría limitar la muerte del músculo cardíaco durante y después de un ataque cardíaco y detener el declive hacia la insuficiencia cardíaca.

Las células identificadas como células madre del corazón en estudios previos producen vasos sanguíneos o células inmunitarias, pero nunca músculo del corazón.

Ahora, se ha concebido un mapa detallado célula por célula de todas las células en división en el corazón adulto antes y después del infarto de miocardio utilizando tecnologías moleculares y genéticas avanzadas para confirmarlo.

Un descubrimiendo aleccionador

Durante dos décadas, los investigadores y los médicos han buscado células madre cardíacas que deberían residir en el músculo cardíaco y que podrían repararlo después de un infarto de miocardio. Varios grupos de investigación han afirmado la identificación definitiva de las células madre cardiacas, pero ninguna de estas afirmaciones se ha mantenido. La existencia de células madre cardíacas y su importancia para los corazones adultos sigue siendo, por lo tanto, muy debatida.

Para resolver este debate, los investigadores del Instituto Hubrecht en Utrecht, el Centro Médico de la Universidad de Ámsterdam, la École Normale Supérieure (ENS) de Lyon y el Instituto Francis Crick de Londres, dirigido por Hans Clevers han llevado a cabo un estudio pionero en este campo.

El estudio establece que muchos tipos de células se dividen al dañar el corazón, pero que ninguno de ellos es capaz de generar nuevo músculo cardíaco. De hecho, ahora se pueden explicar muchas de las pistas falsas de estudios anteriores: las células que antes se denominaban células madre cardíacas producen en realidad vasos sanguíneos o células inmunitarias, pero nunca músculo del corazón. Por lo tanto, la aleccionadora conclusión es que las células madre del corazón no existen. En otras palabras, el músculo cardíaco que se pierde debido a un ataque cardíaco no se puede reemplazar.

Durante un infarto de miocardio se corta el suministro de sangre a parte del músculo cardíaco. Como consecuencia, parte del músculo del corazón muere. Debido a que el corazón es una bomba que mantiene la circulación sanguínea a través de nuestros vasos, esta es obviamente una situación que amenaza la vida. La mayoría de los tejidos de los animales y los seres humanos contienen células madre que acuden al rescate en caso de daño tisular: producen rápidamente grandes cantidades de células para reemplazar las células perdidas. En el corazón no es el caso, y por eso, por el momento, debemos cuidarlo con especial celo.

Un equipo de científicos del Hospital General de Massachusetts y la Escuela de Medicina de Harvard, utilizando células adultas de la piel, han conseguido regenerar tejido funcional del corazón a partir de andamios estables, según publican en un reciente estudio en la revista Circulation Research.

Un corazón que late

Los órganos tienen una arquitectura particular. Es más fácil cultivarlos en el laboratorio si tienen un andamio sobre el cual pueden construir las células. Los investigadores tomaron células adultas de la piel y utilizaron una nueva técnica con ARN mensajero para convertirlas en células madre pluripotentes, las células que pueden especializarse en cualquier tipo de célula en el cuerpo humano y luego inducirlas a convertirse en dos tipos diferentes de células cardíacas.

Durante dos semanas, infundieron a los corazones una solución nutritiva y les permitieron crecer bajo fuerzas similares a las que estarían sujetas un corazón dentro del cuerpo humano. Después de esas dos semanas, los corazones contenían un tejido bien estructurado que se parecía a los corazones inmaduros; cuando los investigadores dieron a los corazones un choque de electricidad, los corazones comenzaron a latir.

Si bien esta no es la primera vez que se cultiva tejido cardíaco en el laboratorio, es la investigación más cercana a su objetivo final: desarrollar un corazón humano en pleno funcionamiento. Pero los investigadores admiten que no están del todo listos para hacerlo. Próximamente, planean mejorar el rendimiento de células madre pluripotentes, encontrar una manera de ayudar a las células a madurar más rápidamente y perfeccionar las condiciones corporales en que el corazón desarrolla.

Una nueva investigación publicada recientemente en Journal of Physiology señala la cantidad de días que una persona debe hacer ejercicio para mantener la salud general de sus arterias, que se endurecen con la edad, aumentando así el riesgo de enfermedad cardíaca y ataque cardíaco.

Arterias

El estudio sostiene que cada ser humano tiene arterias de diferentes tamaños, es decir, que algunas son más anchas y otras son más estrechas, dependiendo de qué arteria analicemos. Las arterias medianas necesitan de dos a tres días a la semana de ejercicio de 30 minutos para minimizar la rigidez. Pero para minimizar la rigidez de las arterias más grandes, las personas deben hacer ejercicio de cuatro a cinco días a la semana.

Los investigadores llegaron a estas conclusiones al examinar un grupo de 102 personas, todas mayores de 60 años. Los investigadores comenzaron midiendo la rigidez de la arteria de cada persona, y luego los agruparon en cuatro categorías, dependiendo de cuánto ejercicio realizaron a lo largo de los años. Un grupo era de personas que generalmente ejercitaban menos de dos veces por semana. Otro fue para "deportistas casuales" que estuvieron activos dos o tres veces a la semana. Los dos últimos grupos fueron para personas que se ejercitaron de cuatro a cinco veces y de seis a siete veces por semana.

Los del grupo de "ejercicio informal" dio como resultado arterias de tamaño mediano más jóvenes, que suministran sangre oxigenada a la cabeza y el cuello. Sin embargo, las personas que hacían ejercicio 4-5 veces por semana también tenían arterias centrales más grandes y juveniles, que proporcionan sangre al tórax y al abdomen, además de las medianas más sanas.

Los investigadores señalan que el siguiente paso es estudiar si también se puede revertir el daño y el envejecimiento del sistema cardiovascular.
Imagen | kevin dooley

Cada vez se están produciendo mayores avances en el cultivo de tejidos humanos a partir de células madre, desde células cardíacas en una placa de Petri hasta impresiones en 3D.

Pero ensamblar la compleja vascularidad del tejido cardíaco es todo un desafío. Incluso las impresoras 3D más sofisticadas no pueden fabricar la estructura. Sin embargo, los investigadores del Instituto Politécnico de Worcester podrían tener una solución: usar hojas de espinaca como la columna vertebral del tejido cardíaco.

Hojas de espinaca

El estudio, publicado recientemente en la revista Biomaterials, ofrece una forma innovadora de resolver un problema común en ingeniería de tejidos echando la mirada hacia el mundo de las plantas.

Aunque las plantas y los animales transportan fluidos de formas muy diferentes, sus estructuras vasculares son similares.

Pero para usar esa estructura, el de una hoja de espinaca, los investigadores tuvieron que eliminar las células de la planta, dejando intacto su sistema vascular. Para lograr tal hazaña, el equipo lavó las hojas mediante el uso de un tipo de detergente. La estructura de celulosa restante es compatible con tejido humano.

A continuación, los investigadores sembraron la espinaca con tejido cardíaco, que comenzó a crecer dentro de la hoja. Tras de cinco días, fueron testigos de que algunos de los tejidos que se contraían a nivel microscópico, es decir, que de algún modo la hoja de espinaca comenzaba a latir. Finalmente, hicieron pasar líquidos a través de las hojas para mostrar que podrían transportar sangre.

Aunque el equipo no pretendía cultivar un corazón completo a partir de la hoja de espinaca, esperan que el método se pueda utilizar para ayudar a los pacientes después de sufrir un ataque cardíaco u otro problema similar. En el futuro, pues, diferentes plantas podrían usarse como andamios para hacer crecer diferentes parches y piezas de repuesto.