El Centro Nacional de Investigaciones Cardiovasculares (CNIC), en colaboración con científicos de España y del extranjero, ha desarrollado una nueva herramienta de diagnóstico que permite evaluar simultáneamente la actividad eléctrica y mecánica (contráctil) del corazón.
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Resumen La evaluación electromecánica no invasiva durante la fibrilación auricular identifica las alteraciones subyacentes de la miopatía auricular con valor pronóstico temprano La caracterización electromecánica durante la fibrilación auricular (FA) sigue siendo una brecha importante en la comprensión de la miopatía auricular relacionada con la FA. Este estudio informa sobre los conocimientos mecánicos del proceso de remodelación electromecánica asociado con la progresión de la FA y demuestra aún más su valor pronóstico en la clínica. En cerdos, la evaluación electromecánica secuencial durante la progresión de la FA muestra una disminución progresiva de la actividad mecánica y una disociación temprana de su contraparte eléctrica. Las muestras de tejido auricular de animales con FA revelan un aumento anormal en la muerte de cardiomiocitos y alteraciones en las proteínas que manejan el calcio. La proteómica cuantitativa de alto rendimiento y los análisis de inmunotransferencia en diferentes etapas de la progresión de la FA identifican la regulación a la baja de las proteínas contráctiles y el aumento progresivo de la fibrosis auricular. Además, las técnicas avanzadas de mapeo óptico, aplicadas a preparaciones de todo el corazón durante la FA, demuestran que la remodelación relacionada con la FA disminuye el umbral de frecuencia para la disociación entre las señales de voltaje transmembrana y los transitorios de calcio intracelular en comparación con los controles sanos. Las simulaciones de células individuales de cardiomiocitos auriculares humanos también confirman los resultados experimentales. En pacientes, la evaluación no invasiva de la relación electromecánica auricular demuestra aún más que la disociación electromecánica auricular es un indicador de pronóstico temprano para el control del ritmo agudo y a largo plazo. Demuestran que la remodelación relacionada con la FA disminuye el umbral de frecuencia para la disociación entre las señales de voltaje transmembrana y los transitorios de calcio intracelular en comparación con los controles sanos. |
Figura: Representación esquemática de la progresión de la remodelación electromecánica de las aurículas del corazón durante la fibrilación auricular, indicando en cada estadio de la enfermedad la probabilidad de restablecer el ritmo normal después de un episodio ininterrumpido de fibrilación auricular.
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Un estudio multidisciplinar liderado por científicos del Centro Nacional de Investigaciones Cardiovasculares (CNIC) presenta un nuevo método para evaluar los cambios estructurales y electrofisiológicos, denominado remodelado auricular, que se produce en el corazón de pacientes con fibrilación auricular, una de las formas más frecuentes de arritmia. El nuevo método de diagnóstico se basa en la evaluación simultánea de la actividad eléctrica y mecánica (contráctil) en las aurículas del corazón durante la fibrilación auricular. El estudio se publica en Nature Communications (DOI 10.1038/s41467-023-40196-y).
El líder del estudio, David Filgueiras, explicó que, hasta ahora, “este era un desafío insatisfecho”, porque, por un lado, “la tecnología disponible no permitía integrar ambos tipos de información para brindar una evaluación más completa”, y por otro Por otro lado, “durante la fibrilación auricular, los movimientos contráctiles de las aurículas son de baja intensidad y medirlos es un desafío técnico”. La fibrilación auricular es un latido cardíaco irregular y, a menudo, muy rápido que puede causar la formación de coágulos de sangre en el corazón, lo que aumenta el riesgo de accidente cerebrovascular, insuficiencia cardíaca y complicaciones relacionadas. La condición de fibrilación auricular afecta a unos 10 millones de personas en Europa y alrededor de 700.000 en España.
La fibrilación auricular actualmente se clasifica según el tiempo que el paciente ha estado en arritmia. No obstante, explica el Dr. Filgueiras, que lidera el grupo de Desarrollo Avanzado en Mecanismos y Terapia de Arritmias del CNIC y es cardiólogo del Instituto de Investigación Sanitaria del Hospital Clínico San Carlos (IdISSC), “esta clasificación temporal no aporta información sobre el estado de un paciente ni del grado de remodelación auricular, un parámetro especialmente importante en los primeros meses de la afección, cuando los procesos de la enfermedad subyacente pueden progresar a diferentes velocidades”.
Según el Dr. Filgueiras, “la importancia de este nuevo método de diagnóstico es su capacidad de proporcionar una evaluación personalizada del grado de remodelado auricular de un paciente individual, independientemente de la clasificación clínica basada en criterios temporales”.
Los tres primeros autores del estudio son Daniel Enríquez Vázquez, del Complejo Hospitalario Universitario de A Coruña y miembro de la Red Española de Investigación Cardiovascular (CIBERCV), y los científicos del CNIC Jorge G. Quintanilla y Alba García Escolano. El Dr. Enríquez Vázquez destacó que “a nivel clínico, los resultados muestran que la disociación electromecánica en pacientes con fibrilación auricular es un sólido indicador de la progresión de la enfermedad y de la necesidad de tomar medidas urgentes para que estos pacientes vuelvan al ritmo normal de manera eficiente y estable. manera."
El equipo dirigido por el Dr. Filgueiras trabajó en colaboración con compañeros del Hospital Clínico San Carlos, el Hospital Universitario Central de Asturias, el Hospital de la Santa Creu i Sant Pau, el Complejo Hospitalario Universitario de A Coruña, la Universidad Complutense de Madrid, la Universidad Politécnica de Madrid, la Universidad Autónoma de Barcelona, la Universidad de Connecticut y el CIBERCV. Durante los últimos 10 años, este equipo de expertos nacionales e internacionales trabajó en conjunto para integrar datos cardíacos eléctricos y mecánicos para permitir una caracterización personalizada del estado de los cambios patológicos asociados con la progresión de la fibrilación auricular.
Este equipo diverso fue capaz de lograr esto mediante el uso de un enfoque multidisciplinario.
En la primera fase, ingenieros y físicos diseñaron la estrategia más adecuada para integrar los datos eléctricos y mecánicos. La solución que encontraron fue medir la actividad mecánica mediante imágenes Doppler, un método no invasivo que brinda información sobre los movimientos del tejido auricular, y la actividad eléctrica mediante electrocardiografía de superficie.
Ambos enfoques son fáciles de implementar en la clínica porque no son invasivos y se pueden realizar durante un examen de ultrasonido transtorácico, un estudio de rutina de la forma y el funcionamiento del corazón y algunas de sus estructuras internas.
En la segunda fase participaron expertos en biología, biotecnología, bioquímica e ingeniería biomédica trabajando junto con la Unidad de Proteómica del CNIC y cardiólogos clínicos. Los estudios experimentales realizados en esta fase correlacionaron la información obtenida con el nuevo enfoque con los cambios patológicos subyacentes en el tejido auricular. Esta información se utilizó para desarrollar nuevas técnicas de mapeo avanzadas y simulaciones por computadora para revelar los mecanismos que subyacen a la remodelación eléctrica y mecánica durante la progresión de la fibrilación auricular.
La fase final fue un estudio prospectivo multicéntrico de 83 pacientes en un estadio temprano en el desarrollo de fibrilación auricular, para determinar el valor pronóstico de la evaluación eléctrica y mecánica simultánea de las aurículas en pacientes con este tipo de arritmia.
Los hallazgos experimentales y clínicos revelaron un desequilibrio entre la activación eléctrica y mecánica (contráctil) en las aurículas en las primeras etapas de la enfermedad. Esto hace que los dos parámetros se disocien, de modo que la activación contráctil no puede seguir el ritmo de la activación eléctrica, un fenómeno que los investigadores llaman disociación electromecánica auricular. El ritmo de esta disociación es específico de cada paciente individual, aunque en ausencia de restauración de un ritmo normal suele observarse dentro de los primeros 2-3 meses después de un episodio ininterrumpido de fibrilación auricular.
Una ventaja clave del nuevo enfoque es que la disociación electromecánica auricular se identifica antes de la aparición de signos clínicos evidentes de remodelación auricular estructural. “El uso de este nuevo enfoque diagnóstico permite la caracterización temprana de la remodelación subyacente en pacientes con fibrilación auricular”, dijo el Dr. Filgueiras. “El estudio demuestra que es posible integrar datos eléctricos y mecánicos de las aurículas de pacientes con fibrilación auricular para obtener información pronóstica personalizada sobre la progresión clínica de la enfermedad”.
Nicasio Pérez Castellano, del IdISSC, y David Calvo Cuervo, del Hospital Central de Asturias y actualmente miembro del IdISSC destacaron que, “además de los resultados obtenidos, una gran fortaleza de este nuevo abordaje es su carácter no invasivo, que facilitar enormemente el manejo de los pacientes con fibrilación auricular”.
Julián Pérez Villacastín, colaborador clínico del estudio en el Hospital Clínico San Carlos, CIBERCV y actualmente presidente de la Sociedad Española de Cardiología, añadió que “esta investigación y su implementación clínica permitirán un manejo cada vez más personalizado de los pacientes con fibrilación auricular”.
El estudio fue financiado por el Programa H2020 de la Unión Europea (Convenio de subvención n.° 965286), el Ministerio de Ciencia e Innovación (PID2019-109329RB-I00 y PGC2018-097019-B-I00), el Instituto de Salud Carlos III (Fondo Europeo de Investigación Sanitaria PRB3 (PT17/0019/0003-ISCIII-SGEFI/FEDER, ProteoRed), Fondo Interhospitalario para la Investigación Cardiovascular, CIBERCV, Fundación Salud 2000 y Fundación La Caixa (código de proyecto HR17-00247).