Un grupo de científicos crea un parche que ayudaría a la reparación de corazones dañados

Se estima que uno de cada seis hombres y una de cada siete mujeres de la Unión Europea sufrirán un infarto en algún momento de su vida. En España, según datos del Instituto Nacional de Estadística, durante 2018 el grupo de enfermedades del sistema circulatorio volvió a ser la primera causa de muerte, constituyendo el 28,3% del total. Dentro de este grupo, las patologías isquémicas del corazón (infarto, angina de pecho...) ocuparon de nuevo el primer lugar en número de defunciones, aunque con un descenso del 3,6% respecto al año anterior.

Un prototipo

Ante esta situación la ciencia no deja de indagar posibles alternativas para reducir estas cifras y mejorar la calidad de vida de las personas que padecen infartos. El último avance en este sentido ha venido de la mano de una serie de bioingenieros del Trinity College de Dublín (Irlanda), cuyos resultados se han publicado en la revista Advanced Functional Materials. Estos expertos han desarrollado un parche prototipo, que igualmente probado sobre otro prototipo, ha demostrado que podría ayudar a reparar un corazón dañado. Este dispositivo resiste las demandas mecánicas e imita las propiedades de señalización eléctrica que hacen posible que el corazón bombee sangre al resto del cuerpo.

El grupo de científicos que ha llevado a cabo el experimento es consciente de que pese a los avances científicos en lo referente a las patologías del corazón son significativos, estas aún siguen siendo muy elevadas e implican elevados costes sanitarios altos. Las últimas tendencias en los avances cardiológicos se están basando en la creación de tratamientos que incorporen células madre, inyecciones de gel de biomaterial y dispositivos de asistencia.

El estudio ha analizado sin embargo, un material tradicional que imita el movimiento mecánico del corazón: se trata de un parche creado mediante electrofusión revestido con poliproprol de polímero electroconductor, que proporciona conductividad eléctrica a la par que se mantiene la compatibilidad celular.

La principal singularidad de este mecanismo, es que fue capaz de soportar el estiramiento repetido, algo que preocupa a los métodos que emplean biomateriales cardíacos. Al mismo tiempo mostró una gran elasticidad, lo que supone un buen síntoma para imitar con exactitud esta cualidad del músculo cardíaco. Según indicaron los investigadores, sus parches electroconductores apoyan la conducción eléctrica entre el tejido biológico en un modelo “ex vivo” (prototipo). Resulta, por tanto, un avance importante para generar un parche de bioingeniería que sea capaz de recoger aspectos del tejido cardíaco, en concreto, su movimiento mecánico y su señalización eléctrica.

Células madre

Este ámbito de investigación no es del todo novedoso, aunque como indica el estudio sí lo es en cuanto al material evaluado. Sin embargo, ya se han realizado investigaciones sobre la utilización de parches para corazones que han sufrido un infarto. Una de ellas partió de ingenieros biomédicos de la Universidad de Duke (Carolina del Norte, Estados Unidos), que en el año 2017 desarrollaron un parche cardíaco capaz de latir con la intensidad suficiente para reparar el corazón de pacientes que hubieran experimentado este episodio.

Para crear este modelo se basaron en células madre pluripotentes, es decir, unidades morfológicas que se transforman en cualquier célula del organismo. Lo que hicieron fue cultivar células del corazón encargadas de la contracción muscular, unidades morfológicas responsables de la estructura del tejido cardíaco y células endoteliales y de músculo liso, que son las que configuran los vasos sanguíneos.

El parche estaba formado por tanto por células madre embrionarias humanas, que una vez cultivadas en el laboratorio podían transformarse en cardiomiocitos (las células del corazón responsables de su contracción), al recibir los estímulos y las señales celulares adecuadas.

Este dispositivo lograba conducir la electricidad a una velocidad muy parecida a la del corazón de forma natural, y a su vez se contraía de manera apropiada. El hallazgo permitiría un posible uso del mismo como injerto en un órgano dañado.

Este experimento se probó en roedores y el resultado fue bastante positivo. Aun así, para su aplicación en humanos se necesitaría un tejido artificial más grueso, de modo que este sería el siguiente paso para llegar a los corazones de personas.

Otro trabajo destacado en este sentido fue el publicado por científicos de la Universidad de Columbia (Nueva York, Estados Unidos), en Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS). En este demostraron como sus parches creados también en base a células madres, consiguieron estimular el crecimiento y la regeneración del tejido dañado en el corazón. Es decir, este tratamiento se basaba en la generación de un producto que ayudara al órgano a autorrepararse solo, ya que la estructura y las propiedades mecánicas no se vieron alteradas. Las propias células madres serían, por tanto, las que se encargarían de la reparación de los tejidos dañados y actuarían como guía en este proceso. 

De momento, la ciencia sigue dando pasos en este campo y aunque aún no se han llegado a crear parches aptos para humanos con estas propiedades para curar los corazones que sufren daños tras un infarto, estos avances van aportando poco a poco algo de luz, por lo que puede que en un futuro sean una realidad.