Un equipo de investigadores de University College London y del Sincrotrón Europeo ESRF, en Grenoble, ha creado el primer mapa tridimensional del sistema eléctrico del corazón en la tetralogía de Fallot, una de las cardiopatías congénitas más comunes. Este avance permite observar con una precisión inédita cómo se distribuyen las fibras especializadas que transmiten las señales eléctricas dentro del corazón. La información puede ayudar a explicar por qué muchos pacientes desarrollan alteraciones del ritmo cardíaco tras una cirugía y abre nuevas posibilidades para formar a cirujanos, planificar intervenciones y mejorar los resultados a largo plazo.

Las cardiopatías congénitas afectan aproximadamente al 1% de la población mundial. En muchos casos, los bebés necesitan cirugía cardíaca poco después de nacer y, aunque las tasas de supervivencia han mejorado mucho, algunos pacientes pueden desarrollar complicaciones años después.

Uno de los retos está en el sistema de conducción cardíaco, una red de fibras que transmite los impulsos eléctricos que permiten que el corazón lata de forma coordinada. Durante una operación, este “cableado” no es visible a simple vista, por lo que los cirujanos se guían por referencias anatómicas.

El profesor Andrew Cook, anatomista cardíaco de UCL y autor sénior del estudio, lo explica con una comparación muy gráfica: “No querrías empezar a taladrar una pared sin saber dónde están los cables eléctricos. El mismo principio se aplica al corazón”.

Para ver esa red oculta, el equipo utilizó una técnica llamada tomografía jerárquica de contraste de fase, o HiP-CT, desarrollada en el ESRF. Esta tecnología emplea rayos X de altísima intensidad, hasta un millón de veces más potentes que los de un escáner hospitalario convencional, para estudiar órganos humanos completos sin destruirlos.

Un avance en imagen médica puede mejorar el futuro de pacientes cardíacos

Los investigadores analizaron 18 corazones humanos completos, con y sin tetralogía de Fallot. Gracias a los escaneos realizados en el ESRF, pudieron reconstruir en 3D el recorrido del sistema de conducción cardíaco y observar detalles de escala casi celular.

El estudio mostró que, en la tetralogía de Fallot, el cableado eléctrico del ventrículo derecho no sigue el mismo patrón que en corazones sanos. En lugar de una distribución habitual, las fibras son más finas y se extienden por el tabique que separa los ventrículos como si fueran una tela sobre una superficie.

Este hallazgo ofrece una imagen más clara de las estructuras que los cirujanos deben tener en cuenta al reparar defectos cardíacos congénitos. Adrian Crucean, especialista en cirugía cardíaca congénita en Birmingham Children’s y Queen Elizabeth Hospitals, recuerda que estos profesionales trabajan “en un entorno extremadamente desafiante, a menudo en situaciones de vida o muerte y en corazones muy pequeños”.

Según Crucean, cualquier nuevo conocimiento sobre la anatomía cardíaca puede ayudar a refinar las técnicas quirúrgicas y mejorar los resultados a corto y largo plazo. La posibilidad de saber con más precisión por dónde discurre el sistema eléctrico podría reducir el riesgo de dañarlo durante una intervención.

El avance no solo aporta conocimiento científico, sino también herramientas prácticas. El equipo ha desarrollado métodos computacionales para analizar los enormes volúmenes de datos obtenidos y visualizarlos en entornos 3D inmersivos.

Vaishnavi Sabarigirivasan, estudiante de doctorado en UCL y autora correspondiente del estudio, destaca que esta información puede llevarse a realidad virtual e imprimirse en 3D para formar a cirujanos. “Nunca antes había sido posible ver el sistema de conducción de esta manera”, explica.

La investigación forma parte del Human Organ Atlas, una colaboración internacional que reúne algunas de las imágenes 3D más detalladas de órganos humanos. Este recurso de acceso abierto permite explorar órganos completos con un nivel de detalle que antes solo era posible en pequeños fragmentos de tejido.

Este mapa 3D acerca una medicina más precisa para personas con cardiopatías congénitas. Aunque todavía será necesario trasladar este conocimiento a la práctica clínica, ver el “cableado” del corazón con tanto detalle puede ayudar a operar mejor, formar mejor y cuidar durante más años a pacientes que nacen con corazones diferentes.