Los científicos revelan la fuente del latido del corazón humano en 3D

Se establece un nuevo estudio pionero para ayudar a los cirujanos a reparar corazones sin dañar el tejido precioso.

Un equipo de científicos de la Universidad John Moores de Liverpool (LJMU), la Universidad de Manchester, la Universidad de Aarhus y la Universidad de Newcastle, ha desarrollado una forma de producir datos en 3D para mostrar el sistema de conducción cardíaca, las células especiales que permiten que nuestro corazón lata, en detalle sin precedentes. Los hallazgos fueron publicados en  Scientific  Reports

Los nuevos datos de este estudio les brindan un marco mucho más preciso que el disponible anteriormente para los modelos informáticos del latido del corazón y deberían mejorar nuestra capacidad para dar sentido a los ritmos cardíacos problemáticos como la fibrilación auricular que afecta a 1,4 millones de personas en el Reino Unido. Los datos revelan exactamente dónde se encuentra el sistema de conducción cardíaca en un corazón normal. Por ejemplo, muestra qué tan cerca corre de la válvula aórtica .

El profesor Jonathan Jarvis, que trabaja en la Escuela de Ciencias del Deporte y el Ejercicio de LJMU, explicó: “Los datos 3D facilitan mucho la comprensión de las complejas relaciones entre el sistema de conducción cardíaca y el resto del corazón. También usamos los datos para hacer modelos impresos en 3D que son realmente útiles en nuestras conversaciones con cardiólogos, otros investigadores y pacientes con problemas cardíacos.

“Las nuevas estrategias para reparar o reemplazar la válvula aórtica deben, por lo tanto, asegurarse de no dañar o comprimir este precioso tejido. En futuros trabajos podremos ver por dónde corre el sistema de conducción cardíaca en corazones que no se han formado adecuadamente. Esto ayudará a los cirujanos que reparan tales corazones a diseñar operaciones que tengan el menor riesgo de dañar el sistema de conducción cardiaco”.

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La coautora, la Dra. Halina Dobrzynski, que trabaja en la División Cardiovascular de la Universidad de Manchester, ha estado trabajando en la anatomía del sistema de conducción cardíaca durante 20 años. Ella dice: “Esto es solo el comienzo. La Fundación Británica del Corazón está apoyando a mi grupo para visualizar este sistema en 3D a partir de corazones envejecidos y con fallas. Con mi asistente de investigación Andrew Atkinson y trabajando con el profesor Jonathan Jarvis, Robert Stephenson y otros, produciremos familias de datos de corazones envejecidos y con fallas en 3D”.

como funciona esto

Remojar las muestras post mortem en una solución de yodo significa que los tejidos blandos, como el corazón, pueden absorber los rayos X y volverse visibles.

Con los escáneres de rayos X modernos, los científicos pueden crear imágenes 3D detalladas. En las mejores imágenes, pueden incluso ver los límites entre las células cardíacas individuales y detectar en qué dirección están dispuestas. Dentro del corazón, hay una red especial llamada sistema de conducción cardíaca que genera y distribuye una onda de actividad eléctrica que estimula la contracción del músculo cardíaco  Este sistema se asegura de que las diversas partes del corazón se contraigan de manera regular y coordinada, un poco como un equipo de remeros en una carrera de botes. Si el sistema está dañado y una parte del corazón se contrae fuera de tiempo con el resto, entonces el corazón no bombea tan eficientemente.

Esta investigación también fue en colaboración con el Laboratorio de Corazón Visible, Universidad de Minnesota, Minneapolis, EE. UU.; Instituto Nacional de Medicina Legal, Bucarest, Rumania e Instituto de Bioingeniería de Auckland, Universidad de Auckland, Auckland, Nueva Zelanda

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El escaneo Micro-CT se llevó a cabo utilizando los sistemas Nikon Metris XTEK 320 kV Custom Bay y Nikon XTEK XTH 225 kV en el Manchester X-Ray Imaging Facility, Universidad de Manchester”.

El artículo, ” Imágenes tridimensionales de alta resolución del sistema de conducción cardíaca humana desde la microanatomía hasta el modelado matemático “, se publicó en Scientific Reports. doi:10.1038/s41598-017-07694-8

Este es solo el comienzo. La Fundación Británica del Corazón está apoyando a mi grupo para visualizar este sistema en 3D a partir de corazones envejecidos y con fallas. Con mi asistente de investigación Andrew Atkinson y trabajando con el profesor Jonathan Jarvis, Robert Stephenson y otros, produciremos familias de datos de corazones envejecidos y con fallas en 3D.

Dra. Halina Dobrzynski

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