Científicos argentinos crean un marcapasos que copia el ritmo natural del corazón

Un equipo interdisciplinario argentino desarrolló un marcapasos innovador capaz de reproducir la variabilidad natural de los latidos del corazón, un avance que podría transformar las terapias para enfermedades cardíacas.

El dispositivo, creado a partir de un hallazgo que redefine el entendimiento sobre la variabilidad del ritmo cardíaco, fue patentado en la Argentina por el CONICET, la Universidad Nacional de La Plata (UNLP) y el Ministerio de Salud de la Provincia de Buenos Aires, y ya cuenta con su primer prototipo en desarrollo.

Un cambio de paradigma sobre la variabilidad cardíaca

Hasta ahora, la comunidad médica atribuía la variabilidad del ritmo cardíaco al sistema nervioso autónomo. El equipo argentino demostró que el sistema nervioso autónomo solo aporta un estímulo basal y que la verdadera modulación de la variabilidad ocurre en el nodo sinusal, una estructura intracardíaca clave. Este descubrimiento abre nuevas posibilidades para el diagnóstico y tratamiento de enfermedades como la del nodo sinusal, las miocardiopatías y diversas arritmias.

“Es importante destacar que muchos procedimientos, protocolos, herramientas diagnósticas y de tratamientos para muchas enfermedades cardíacas se desarrollaron pensando solamente en el sistema nervioso autónomo -destacó Isabel Irurzun, líder del avance e investigadora del CONICET en el Centro de Simulación Computacional para Aplicaciones Tecnológicas (CSC-CONICET) del Polo Científico Tecnológico-. A partir de nuestro hallazgo, se abren nuevas posibilidades terapéuticas no invasivas para el abordaje de múltiples condiciones cardiológicas”.

El nodo sinusal, conocido como el marcapasos natural del corazón, está formado por cardiomiocitos especializados encargados de iniciar el impulso eléctrico de cada latido. El análisis de alrededor de 1.500 personas de distintas edades permitió identificar que el nodo sinusal posee una estructura fractal cuya evolución define los patrones de los latidos cardíacos durante la vida. Según Irurzun, evaluar los exponentes críticos de esta arquitectura fractal permite deducir la evolución normal del nodo sano y anticipar alteraciones vinculadas a diversas patologías.

Fibrosis cardíaca: el marcador temprano y su impacto

El estudio también comprobó que una red de fibras de colágeno rodea el nodo sinusal, otorgándole su estructura fractal y propiedades eléctricas, y determinando así la variabilidad de los latidos. Al respecto, Magdalena Defeo también autora del trabajo, médica cardióloga, electrofisióloga, jefa de Servicio de Cardiología del Hospital Prof. Dr. Rodolfo Rossi y responsable del Área de Electrofisiología Cardíaca Invasiva del Hospital Italiano de La Plata señaló: “La manifestación más temprana de la fibrosis es el cambio en la variabilidad del ritmo cardíaco”.

“Logramos determinar los exponentes críticos de la estructura fractal del nodo sinusal, se trata de tres números que caracterizan su arquitectura completamente”, destacó Irurzun.

El reemplazo de cardiomiocitos muertos por colágeno altera primero la secuencia de los latidos, antes que su duración promedio. De este modo, la variabilidad cardíaca se convierte en un marcador temprano de alteraciones, lo que permite pensar en terapias y medicamentos menos invasivos que actúen sobre el impulso eléctrico sin dañar el tejido.

Las reglas matemáticas que rigen el crecimiento fractal del nodo sinusal permiten anticipar la evolución normal desde la gestación hasta la adultez. Cualquier desviación en ese patrón podría indicar el inicio de enfermedades del nodo sinusal, facilitando diagnósticos precisos y tratamientos personalizados.

Un dispositivo que transforma el tratamiento cardíaco

El nuevo marcapasos introduce la variabilidad del ritmo cardíaco, a diferencia de los dispositivos convencionales que operan de forma periódica. Esta innovación busca evitar complicaciones como el “síndrome de marcapasos” o los problemas de sincronía aurículo-ventricular, permitiendo al especialista programar la variabilidad óptima para cada paciente según la evidencia y sus necesidades.

“Actualmente los marcapasos tienen un accionar básicamente periódico. Los dispositivos actuales actúan a demanda, es decir estimulando solamente cuando es necesario -precisó Irurzun-. Si la tasa de estimulación no es muy alta, el paciente conserva su variabilidad del ritmo cardíaco. Pero si el marcapasos actúa siempre, la variabilidad se pierde y es ésto lo que queremos evitar con nuestro invento”.

Actualmente, el ingeniero biomédico David Alejandro Jorge Tasé lidera el desarrollo del primer prototipo, que contará con avanzadas capacidades de control y programación. Se espera que su implementación facilite diagnósticos no invasivos y terapias personalizadas, con impacto directo en la salud pública.

De la investigación básica a la práctica clínica

El estudio, publicado en Frontiers in Medicine, incluyó la participación de Laura Delaplace y Carina Tersigni del Laboratorio de Salud Pública de la Facultad de Ciencias Exactas de la UNLP, y Leopoldo Garavaglia del Centro de Investigaciones Ópticas (CIOp-CCT La Plata, CONICET). La invención representa un avance destacado en la transferencia de conocimiento desde la investigación académica hacia la práctica médica.

El equipo de investigación confía en que la incorporación de la variabilidad natural en los tratamientos pueda convertirse en una alternativa real para mejorar la calidad de vida de quienes padecen enfermedades cardíacas.