La muerte súbita es la aparición repentina e inesperada de una parada cardíaca en una persona que aparentemente se encuentra sana y en buen estado. La causa principal suele ser una #arritmia cardíaca llamada fibrilación ventricular, que provoca que el corazón deje de latir de manera efectiva.  Los síntomas incluyen la pérdida repentina del #pulso, la #conciencia y la #capacidad de respirar. Sin atención inmediata, la muerte puede ocurrir en pocos minutos. La #reanimación cardiopulmonar (#RCP) puede ser crucial para salvar la vida de la persona afectada.

Las enfermedades cardiovasculares son consideradas como la principal causa de muerte a nivel mundial. De dichas muertes, alrededor del 50 por ciento se deben a muerte cardiaca súbita (#MCS).

La #MCS es una enfermedad en la que un paciente considerado como estable muere una hora después de presentar los primeros síntomas o mientras se encontraba dormido.

La #MCS puede tener una gran cantidad de orígenes relacionados a diferentes problemas cardiacos, pero siempre presenta el mismo desenlace a nivel eléctrico: si se estudia el electrocardiograma (#ECG) de un paciente, este pasa de tener una frecuencia cardiaca normal a sufrir un episodio de taquicardia o fibrilación ventricular, o ambos, hasta terminar en asístole (cuando el corazón deja de latir). A pesar del elevado nivel de mortalidad de esta enfermedad, es posible prevenirla colocando un desfibrilador automático implantable (#DAI) en pacientes identificados como de riesgo de sufrir este tipo de episodios.

Los #DAIs monitorean la frecuencia cardiaca de manera continua y, si detectan el inicio de un episodio de #taquicardia o fibrilación ventricular, generan una descarga eléctrica que puede ayudar a reestablecer el latido del corazón.

Sin embargo, identificar los pacientes con riesgo de sufrir un episodio de #MCS y que necesiten la colocación de un #DAI ha sido un reto clínico importante, incluso con las diferentes herramientas que existen para la estratificación de riesgos. 

Debido a la estrecha relación que existe entre la #MCS y las variaciones en la frecuencia cardiaca, existen una gran cantidad de estudios sobre indicadores de estas variaciones como indicadores de riesgo de la #MCS. Específicamente, este trabajo se enfocó en el uso de dos tipos de indicadores.

El primero es la Variabilidad de la Frecuencia Cardiaca (#VFC). Este tipo de indicadores están basados en el análisis de las variaciones que existen en la frecuencia cardiaca de un latido a otro.

A partir de estas variaciones, se pueden realizar una serie de mediciones estadísticas y espectrales sobre el comportamiento de la frecuencia cardiaca. Una gran limitación de la #VFC es que se enfoca en el estudio de latidos considerados como normales (es decir, originados en las aurículas del corazón, específicamente en el nodo sinoauricular) y no considera latidos que pueden ser generados en otras secciones del corazón, lo que es muy común en pacientes que sufren de episodios de taquicardia o fibrilación ventricular. Los pacientes que sufren este tipo de episodios suelen presentar latidos que se originan en los ventrículos del corazón, conocidos como extrasístoles ventriculares (#ESVs).

Para tomar en cuenta la aparición de este tipo de latidos, se utilizan también los indicadores del #heartprint, un método que se basa en el análisis de las #ESVs y su relación con los latidos normales. Ambos indicadores propuestos han sido utilizados anteriormente para estudiar la #MCS de manera independiente. En este trabajo,  los cardiologos   proponen la combinación de estos dos tipos de indicadores mediante un método de clasificación de aprendizaje supervisado, específicamente usando máquinas de soporte vectorial (#MSV). 

Las #MSV se basan en el uso de una serie de datos de entrenamiento que permitan conocer el comportamiento de una serie de características (en este caso los índices de #VFC y del #heartprint) para poder clasificar los datos en uno de dos grupos: si el paciente tiene o no el riesgo de sufrir #MCS. El riesgo de sufrir #MCS se determinó como el inicio de un episodio de taquicardia o fibrilación ventricular. En este estudio se utilizaron dos grupos de datos diferentes: uno para realizar el entrenamiento de la #MSV y otro para probar su desempeño una vez que la máquina haya sido entrenada.

Los datos se tomaron de pacientes con un riesgo conocido de sufrir #MCS y que cuentan con un #DAI, para obtener los registros de #ECG anteriores a la aparición de un episodio de taquicardia o fibrilación ventricular. Para cada registro se calcularon un total de 16 índices: 11 correspondientes a #VFC y 5 correspondientes al #heartprint.

Para el entrenamiento de la #MSV se utilizaron 135 pares de registros: un registro antes de un episodio de #MCS y un registro sin episodio, utilizado como control. Durante el entrenamiento, se buscó encontrar la #MSV con el mejor desempeño, probando diferentes combinaciones de índices que permitieran obtener la mejor área bajo la curva #ROC y la mejor certeza en la clasificación.

Se encontró que una combinación de 4 índices permite obtener un área bajo la curva #ROC de 0.892 y una certeza del 82.59%, mientras que una combinación de 5 índices obtuvo un área bajo la curva #ROC de 0.858 y una certeza del 77.41%.

Para probar el desempeño de las #MSVs obtenidas, se utilizó un nuevo grupo de datos con 68 registros (33 antes de un episodio de #MCS y 35 controles) para los que se obtuvo un área bajo la curva #ROC de 0.678 y una certeza del 67.65% para la combinación de 4 índices, y un área bajo la curva #ROC de 0.646 y una certeza del 63.24% para la combinación de 5 índices.

La principal contribución de este estudio es demostrar que la combinación de índices de diferentes orígenes, como en este caso de #VFC y del heartprint, pueden ayudar a mejorar la identificación del riesgo que tiene un paciente de sufrir un episodio de #MCS.

Otro hallazgo importante fue que, en la mayoría de los estudios realizados anteriormente con índices de #VFC y #MSVs, se utilizaron registros largos (alrededor de 24 horas de duración). Considerando que la #MCS es una enfermedad que aparece de manera repentina, contar con registros tan largos puede llegar a ser complicado. Este estudio se enfocó en el uso de registros cortos (alrededor de 15 minutos de duración) y se logró demostrar la efectividad de los índices de #VFC y del heartprint para la identificación de riesgo de #MCS.

Es importante considerar que este estudio se basó en el análisis de datos de pacientes que contaban con un riesgo conocido de sufrir #MCS al tener un #DAI, por lo que sería necesario extender este estudio para incluir otro tipo de pacientes y confirmar la efectividad de estos índices en la detección del riesgo. A pesar de que las #MSV utilizadas para pruebas obtuvieron un peor desempeño que las de entrenamiento, es importante señalar que se utilizaron diferentes grupos de datos provenientes de pacientes con características totalmente distintas, por lo que se está confirmando la utilidad de este tipo de índices, aunque sería conveniente estudiar otros métodos de clasificación para buscar obtener una mejor clasificación de riesgo de la #MCS. Después de realizar este estudio, es posible concluir la utilidad de combinar índices por medio de métodos de clasificación para mejorar la estratificación de riesgo de #MCS.  

"Tiritas para curar corazones partidos", como cantaba Alejandro Sanz, puede que aún no tengamos. Pero sí,  se cuentan con células madre para plantarle cara a algunas de las enfermedades cardiovasculares más frecuentes. Entre ellas, el infarto agudo de miocardio (ataque al corazón), que daña gravemente el músculo cardíaco.

Cuando la cicatriz inerte que sustituye al tejido sano sobrepasa una determinada extensión, el corazón deja de latir con normalidad y el paciente termina sufriendo de insuficiencia cardíaca. Para esta afección crónica sólo hay un tratamiento capaz de restablecer completamente la función cardíaca: el trasplante de corazón.

Sin embargo, se trata de un procedimiento quirúrgico extremadamente traumático. Además de que, con el incremento actual de casos de enfermedad cardíaca grave, el número de donaciones de corazones sanos es totalmente insuficiente.

Por ello, una posible alternativa es usar terapias avanzadas para que el paciente llegue a regenerar su propio tejido cardíaco. Un abordaje terapéutico que requiere de una mayor comprensión de todos los procesos o fases de desarrollo, así como de los mecanismos implicados.

Medicina regenerativa y de precisión

Es exactamente ahí donde nuestro grupo está focalizando gran parte de sus esfuerzos. Brevemente, las principales contribuciones realizadas por nuestro laboratorio se enmarcan en dos campos de estudio complementarios.

El primero es el de la medicina regenerativa, en el que hemos sido capaces de desarrollar y probar diferentes aproximaciones en modelos de experimentación preclínica con el objetivo final de poder hacer llegar nuevos tratamientos hasta el paciente en forma de medicamentos de terapia avanzada tras su aprobación por las autoridades regulatorias competentes.

El segundo campo es el de la medicina de precisión, que se basa en el desarrollo y validación de nuevos #biomarcadores que sean útiles en la mejora del entorno clínico y manejo de las enfermedades cardiovasculares.

Concretamente buscamos #biomoléculas que circulen por la sangre que, o bien de forma aislada o en combinación con otras, demuestren un mayor valor o potencial diagnóstico y pronóstico para el manejo y seguimiento de nuestros pacientes.

Quimerismo cardíaco

Durante buena parte del siglo pasado, se creyó que el corazón adulto de los mamíferos era un órgano completamente diferenciado sin ningún nivel o capacidad regenerativa.

A principios de siglo, nuestro equipo fue pionero en la demostración de ciertos fenómenos regenerativos como el quimerismo y microquimerismo cardiacos Pese a que este tipo de evento es completamente insuficiente para conseguir reparar completamente el tejido cardíaco dañado después de un infarto agudo de miocardio, sí se demostró fehacientemente la posibilidad de movilizar y dar entrada a células extracardíacas hacia el interior del corazón humano en situaciones tan relevantes como son el trasplante de corazón y el embarazo.

Estos estudios pioneros contribuyeron de forma muy significativa al cambio de dogma imperante hasta entonces y al establecimiento de las bases de las terapias cardíacas avanzadas. Nació entonces la terapia celular. Y empezamos a estudiar el potencial de las células madre, centrándonos en las células madre mesenquimales (también denominadas estromales) procedentes del tejido adiposo que rodea nuestro corazón o de la sangre que circula por el interior del cordón umbilical.

Células “para todo”

En particular, las células madre mesenquimales constituyen una población de células multipotenciales derivada mayoritariamente de la capa embrionaria mesodérmica y distribuida por todos nuestros tejidos. Eso quiere decir que son células con una gran capacidad de proliferación y diferenciación hacia la mayoría de linajes de tipo mesenquimal o conectivo.

Su aplicación, según se desprende de los resultados de un gran número de estudios preclínicos en modelos animales (ratón, rata, oveja y cerdo) y ensayos clínicos, ha demostrado ser potencialmente beneficiosa en el tratamiento contra distintas enfermedades (cardiovasculares, diabetes y neurológicas entre otras) 

Concretamente, en el campo de estudio de la regeneración cardíaca, son capaces de estimular la formación de nuevos vasos sanguíneos y controlar la respuesta inflamatoria y posterior remodelado cardíaco. Lo hacen a través de la síntesis y secreción de una gran cantidad de factores o citoquinas reguladoras a su entorno o microambiente.

Asimismo, sabemos que gran parte de estas moléculas, una vez secretadas, quedan localizadas en el interior de un tipo de #nanopartículas denominadas vesículas extracelulares  Estas vesículas extracelulares se vislumbran como fuente de nuevos medicamentos inmunomoduladores capaces de reducir los riesgos asociados al trasplante de órganos y tratar enfermedades que tienen su origen o progresan debido a respuestas inflamatorias exacerbadas.

Tirita para corazones infartados

Partiendo de esto, se diseñó un nuevo bioimplante de ingeniería de tejidos cardíaca para el tratamiento del infarto agudo de miocardio. Basado en una porción de 2 cm² de pericardio (la membrana que envuelve el corazón humano) que se vacía de todas las células que la conforman originariamente antes de rellenarla con vesículas extracelulares de células madre mesenquimales de tejido adiposo cardíaco. Una vez construido bajo condiciones estrictamente estériles, el bioimplante se adhiere directamente sobre el corazón infartado a modo de #tirita.

El estudio, llevado a cabo en cerdos antes de su posible aplicación en humanos, ha demostrado una liberación de las #nanovesículas desde el interior del #bioimplante hacia la zona infartada. Asimismo, se ha detectado la formación de nuevos vasos sanguíneos en los animales tratados con el bioimplante relleno de vesículas extracelulares. Incluso una reducción significativa en el nivel de infiltración de células inmunitarias activadas (principalmente #linfocitos T y #macrófagos) a los seis días de su implantación   

Estos efectos podrían ser de extrema relevancia para detener la progresión de la enfermedad y la formación de la escara o cicatriz no contráctil que termina comprometiendo irreversiblemente la función del corazón infartado.

Actualmente este enfoque terapéutico se encuentra ya en fase de estudio clínico. No obstante, de momento, el bioimplante que se está utilizando en pacientes contiene células madre mesenquimales de cordón umbilical en el contexto de un estudio denominado #Periscope

 De los primeros resultados de este estudio se desprende que son pocas las células implantadas capaces de sobrevivir a las condiciones extremadamente desfavorables de un infarto para poder así ejercer su posible beneficio. Tal y como demuestran los datos preliminares obtenidos en el modelo porcino, este efecto podría mejorarse si el bioimplante fuese cargado con #nanovesículas en lugar de células debido a que éstas parecen ser menos resistentes a las condiciones de estudio.

La muerte súbita se define como “un evento fatal de origen natural en el que pasa una hora desde que se presentan los síntomas hasta el fallecimiento”. Aunque la muerte súbita puede darse de un momento a otro, las personas sí pueden conocer de previo el nivel de riesgo que podrían tener de sufrirla, mediante diversas pruebas físicas o de secuenciación genética. Todas las personas que van a hacer actividad física de alta exigencia como ejercicio físico de alto rendimiento, como maratones, entre otros, deben de pasar por una consulta cardiológica.