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Un parche en el corazón podría limitar el daño muscular de un ataque cardíaco

Universidad de California San Diego
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Parche cardíaco que podría prevenir daños musculares, colocado antes de un ataque cardíaco. Imagen: El Confidencial

Guiado por simulaciones por computadora, un equipo internacional de investigadores ha desarrollado un parche adhesivo que puede proporcionar soporte para el tejido cardíaco dañado, lo que reduce potencialmente el estiramiento del músculo cardíaco que es común después de un ataque cardíaco.

Investigadores de la Universidad de Brown han diseñado un nuevo tipo de parche adhesivo que se puede colocar directamente en el corazón, previeniendo que algún día redujera el estiramiento del músculo cardíaco que suele ocurrir después de un ataque cardíaco.

El parche, hecho de un material de hidrogel a base de agua, se desarrolló utilizando simulaciones por computadora de la función del corazón para ajustar las propiedades mecánicas del material.

Un estudio en ratas mostró que el parche era eficaz para prevenir la remodelación del ventrículo izquierdo, un estiramiento del músculo cardíaco que es común después de un ataque cardíaco y puede reducir la función de la cámara de bombeo principal del corazón.

La investigación también demostró que el parche optimizado por computadora superó a los parches cuyas propiedades mecánicas se habían seleccionado sobre una base ad hoc.

La investigación, publicada en Nature Biomedical Engineering, fue una colaboración entre investigadores de modelado computacional y mecánicos en la Escuela de Ingeniería de la Universidad de Brown, investigadores de cardiología de la Universidad de Fudan y científicos de materiales de la Universidad de Soochow.

«Parte de la razón por la cual es difícil que el corazón se recupere después de un ataque cardíaco es que tiene que seguir bombeando«, dijo Huajian Gao, profesor de ingeniería en la Universidad de Brown y coautor del artículo. «La idea aquí es proporcionar soporte mecánico para el tejido dañado, lo que con suerte le da la oportunidad de curarse«.

Investigaciones anteriores habían demostrado que los parches mecánicos podrían ser efectivos, pero nadie había investigado cuáles podrían ser las propiedades mecánicas óptimas de dicho parche.

Como resultado, el grosor y la rigidez de los parches potenciales varían ampliamente. Y obtener esas propiedades correctas es importante, dice Gao.

«Si el material es demasiado duro o rígido, podría limitar el movimiento del corazón para que no se expanda al volumen que necesita«, dijo. «Pero si el material es demasiado blando, entonces no proporcionará suficiente apoyo. Así que necesitábamos algunos principios mecánicos para guiarnos«.

«Una parte fue modelar la función normal del corazón: la expansión y la contracción», dijo Yue Liu, estudiante graduado de la Universidad de Brown. «Luego aplicamos nuestro parche en el exterior para ver cómo influyó en esa función, para asegurarnos de que el parche no limita el corazón. La segunda parte fue modelar cómo se remodela el corazón después de un infarto de miocardio, para poder ver cuánto apoyo mecánico se necesita para prevenir ese proceso«.

El material también es barato (un parche cuesta menos de un centavo de dólar, dicen los investigadores) y es fácil de hacer, y los experimentos demostraron que no era tóxico. El estudio con roedores finalmente demostró que fue eficaz para reducir el daño posterior al ataque cardíaco.

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