China desarrolla tejido cardíaco cultivado como alternativa a marcapasos

En el interior de la aurícula derecha se encuentra el nodo sinoauricular, un pequeño grupo de células que controla el latido. Se le considera el marcapasos natural del corazón porque produce impulsos eléctricos que mantienen un ritmo estable y coordinado.

Esos impulsos, guiados por señales del sistema nervioso, indican a las cavidades superiores e inferiores cuándo contraerse para que la sangre circule con normalidad. Cuando el nodo sinoauricular falla, el corazón puede latir demasiado despacio o incluso detenerse de forma momentánea, con alteraciones del flujo sanguíneo y riesgos graves para la salud.

En los casos más severos, la avería de ese centro de control puede poner en peligro la vida y obligar a recurrir a marcapasos artificiales o a una intervención médica de urgencia.

Un grupo de científicos de Shanghái ha desarrollado un marcapasos biológico cultivado en laboratorio para imitar el sistema natural que regula el ritmo cardíaco. A partir de células madre pluripotentes humanas, capaces de transformarse en muchos tipos distintos de tejido, los investigadores crearon un organoide tridimensional del nodo sinoauricular capaz de generar impulsos eléctricos, informó el South China Morning Post.

Para acercar el sistema a un funcionamiento más realista, el equipo conectó el organoide a un plexo cardíaco artificial, una red de nervios situada cerca de la base del corazón que ayuda a regular la actividad del latido. El avance permitió reproducir cómo se comunica el sistema nervioso con el corazón y abre nuevas vías para estudiar arritmias y desarrollar tratamientos futuros que podrían reducir la dependencia de los marcapasos electrónicos.

La investigación, publicada en la revista Cell Stem Cell, contó con científicos de la Academia China de Ciencias y de la Universidad de Fudan. El equipo se centró en el nodo sinoauricular, la parte diminuta del corazón encargada de controlar su ritmo. Aunque cumple una función crítica para que el corazón lata correctamente, su tamaño reducido y su ubicación de difícil acceso han complicado su estudio.

Situado cerca de la cavidad superior derecha y próximo a una de las venas más grandes del cuerpo, el nodo sinoauricular rara vez resulta fácil de acceder en muestras de tejido humano, lo que limita la investigación sobre su funcionamiento y sobre el desarrollo de enfermedades cardíacas relacionadas.

Los estudios con animales, en especial con ratones, no han logrado reproducir por completo cómo funciona el marcapasos natural del corazón humano. Ante esas limitaciones, los científicos han recurrido cada vez más a modelos cultivados en laboratorio del nodo sinoauricular para entender mejor los trastornos del ritmo cardíaco y explorar nuevas opciones terapéuticas.

Un estudio de 2024 de la SUNY Downstate Health Sciences University subrayó el potencial de estos modelos para investigar enfermedades y desarrollar marcapasos biológicos. Sobre esa base, los investigadores de Shanghái usaron células madre pluripotentes humanas para crear un organoide tridimensional del nodo sinoauricular mediante la recreación de señales que aparecen durante el desarrollo temprano del embrión.

El tejido cultivado en laboratorio pudo producir un latido estable y espontáneo, muy parecido a la actividad del marcapasos natural del corazón. El avance permitió a los científicos reproducir por primera vez en un entorno de laboratorio el proceso completo por el que el corazón genera y transporta las señales eléctricas que controlan su ritmo.

Los investigadores comprobaron además que el tejido cultivado coincidía estrechamente con las células embrionarias humanas del nodo sinoauricular en la actividad génica y respondía correctamente a los medicamentos utilizados para controlar la frecuencia cardíaca. Los hallazgos podrían allanar el camino para futuros marcapasos biológicos basados en células trasplantadas u organoides, como alternativa a los dispositivos electrónicos tradicionales.

Los marcapasos cardíacos convencionales, que emplean impulsos eléctricos para regular el latido, se usan en medicina desde hace más de 50 años y siguen siendo uno de los tratamientos más habituales para pacientes con trastornos peligrosos del ritmo cardíaco o latidos irregulares.