Un minúsculo dispositivo diagnosticará los ataques al corazón asintomáticos
Consiste en un sensor que servirá también para detectar células cancerígenas y bacterias o virus hasta ahora indetectables
En un 30% de los casos de ataque al corazón, quienes lo padecen no experimentan síntomas. Investigadores del MIT han desarrollado una tecnología que permite detectar estos ataques con prontitud: unos minúsculos sensores que, implantados en el organismo, detectan tres biomarcadores relacionados con el infarto de miocardio. Esta tecnología permitirá determinar rápidamente si un paciente ha sufrido un ataque al corazón, y también controlar a pacientes con alto riesgo de infarto. Los científicos esperan que modificaciones realizadas en los sensores permitan además que éstos sirvan para detectar biomarcadores de otras enfermedades, como el cáncer. Por Yaiza Martínez.
Fuente: MIT.
En un 30% de los casos de ataque al corazón, quienes lo padecen no experimentan síntomas. Estos infartos de miocardio silentes, más comunes en ancianos y diabéticos, aparecen sin que el enfermo note dolor en el pecho o cualquier otro aviso.
La ausencia de sintomatología hace que este tipo de ataques sea diagnosticado tiempo después de que se produzca, durante electrocardiogramas posteriores o durante las autopsias.
Ahora, un equipo de investigadores del Instituto Tecnológico de Massachussets (MIT), en colaboración con especialistas delMassachusetts General Hospital’s Cardiovascular Research Center de Estados Unidos, ha desarrollado una tecnología que permite detectar estos ataques con prontitud.
Prevenir trastornos severos
Según publica el MIT en un comunicado, los infartos de miocardio silentes, aunque no perceptibles, sí dejan una “huella” en el torrente sanguíneo, un rastro que puede permanecer en la sangre incluso durante días. Los científicos han diseñado un implante minúsculo que puede detectar dicha huella.
El dispositivo servirá para determinar rápidamente si un paciente ha sufrido un ataque al corazón, y también para controlar a pacientes con alto riesgo de sufrir un infarto, de tal manera que se pueda responder con rapidez si se da el caso, y así prevenir trastornos coronarios más severos.
En un estudio llevado a cabo con ratones, el equipo de investigadores demostró que estos nuevos implantes pueden detectar tres proteínas, cuyos niveles en sangre aumentan después de un ataque al corazón. Además, el estudio reveló que estos sensores no sólo detectan las proteínas, sino que además pueden establecer en qué cantidad han estado presentes.
Esto resulta útil porque permitirá detectar biomarcadores (moléculas biológicas indicadoras de enfermedad), incluso cuando éstos ya no estén en la sangre, explica el ingeniero Michael Cima, co-autor de la investigación.
La ausencia de sintomatología hace que este tipo de ataques sea diagnosticado tiempo después de que se produzca, durante electrocardiogramas posteriores o durante las autopsias.
Ahora, un equipo de investigadores del Instituto Tecnológico de Massachussets (MIT), en colaboración con especialistas delMassachusetts General Hospital’s Cardiovascular Research Center de Estados Unidos, ha desarrollado una tecnología que permite detectar estos ataques con prontitud.
Prevenir trastornos severos
Según publica el MIT en un comunicado, los infartos de miocardio silentes, aunque no perceptibles, sí dejan una “huella” en el torrente sanguíneo, un rastro que puede permanecer en la sangre incluso durante días. Los científicos han diseñado un implante minúsculo que puede detectar dicha huella.
El dispositivo servirá para determinar rápidamente si un paciente ha sufrido un ataque al corazón, y también para controlar a pacientes con alto riesgo de sufrir un infarto, de tal manera que se pueda responder con rapidez si se da el caso, y así prevenir trastornos coronarios más severos.
En un estudio llevado a cabo con ratones, el equipo de investigadores demostró que estos nuevos implantes pueden detectar tres proteínas, cuyos niveles en sangre aumentan después de un ataque al corazón. Además, el estudio reveló que estos sensores no sólo detectan las proteínas, sino que además pueden establecer en qué cantidad han estado presentes.
Esto resulta útil porque permitirá detectar biomarcadores (moléculas biológicas indicadoras de enfermedad), incluso cuando éstos ya no estén en la sangre, explica el ingeniero Michael Cima, co-autor de la investigación.
Michael Cima. Fuente: MIT.
Detección de tres proteínas
El presente estudio se basó en una investigación anterior. En 2009, Cima y sus colaboradores informaron de la creación de un sensor capaz de detectar la gonadotropina coriónica humana, una hormona relacionada con las células cancerígenas.
Este primer sensor fue desarrollado como un implante minúsculo capaz de proporcionar información minuto a minuto sobre el estado de los tumores, en pacientes sometidos a tratamientos contra el cáncer.
El nuevo estudio ha demostrado que esta misma tecnología de sensores puede funcionar con otras moléculas a concentraciones encontradas en el organismo. Cima y sus colaboradores decidieron modificar el sensor para que funcionara con una enfermedad (los infartos) que presenta biomarcadores bien definidos.
En colaboración con el cardiólogo del Massachusetts General Hospital’s Cardiovascular Research Center, Paul Huang, lo prepararon para detectar tres proteínas que alcanzan su máximo siguiendo un patrón característico, tras un ataque al corazón. Estas proteínas son lamioglobina, la troponina cardiaca I y la creatina-quinasa.
El presente estudio se basó en una investigación anterior. En 2009, Cima y sus colaboradores informaron de la creación de un sensor capaz de detectar la gonadotropina coriónica humana, una hormona relacionada con las células cancerígenas.
Este primer sensor fue desarrollado como un implante minúsculo capaz de proporcionar información minuto a minuto sobre el estado de los tumores, en pacientes sometidos a tratamientos contra el cáncer.
El nuevo estudio ha demostrado que esta misma tecnología de sensores puede funcionar con otras moléculas a concentraciones encontradas en el organismo. Cima y sus colaboradores decidieron modificar el sensor para que funcionara con una enfermedad (los infartos) que presenta biomarcadores bien definidos.
En colaboración con el cardiólogo del Massachusetts General Hospital’s Cardiovascular Research Center, Paul Huang, lo prepararon para detectar tres proteínas que alcanzan su máximo siguiendo un patrón característico, tras un ataque al corazón. Estas proteínas son lamioglobina, la troponina cardiaca I y la creatina-quinasa.
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En qué consiste
El dispositivo resultante consiste en un implante con forma de disco, de dos milímetros de grosor y ocho milímetros de ancho, que contiene partículas de óxido de hierro revestidas con anticuerpos. Estos anticuerpos van destinados a biomarcadores específicos.
Una membrana semi-permeable permite a las proteínas analizadas penetrar en el dispositivo, donde se ligan a sus anticuerpos correspondientes proporcionando así la información deseada a los especialistas.
En su investigación, los científicos implantaron seis sensores distintos (dos por cada tipo de biomarcador relacionado con el infarto de miocardio), bajo la piel de cada ratón. Después, observaron los sensores con tecnología de imagen por resonancia magnética.
Otros datos aportados
Un hallazgo importante fue que los resultados de los tres sensores fueron proporcionales a la envergadura del daño sufrido por el corazón, explica Huang. Por lo tanto, estos dispositivos podrían ser utilizados potencialmente no sólo para detectar infartos, sino también para obtener información rápida acerca de su gravedad.
Cima y sus colaboradores están desarrollando ahora un nuevo implante que mide el pH o grado de acidez. Estas mediciones podrían ser útiles para detectar el cáncer o los trastornos cardiacos (los tumores son más ácidos que los tejidos sanos y un incremento drástico de la acidez es un indicador de ataque al corazón).
En el futuro, el científico espera modificar estos sensores para que detecten también niveles bajos de bacterias o virus difíciles de detectar, así como células cancerosas migratorias, que son las responsables de que un cáncer controlado en una zona del cuerpo salte y genere metástasis en otra zona no controlada.
La versión actual del implante puede utilizarse durante un periodo de dos meses, pero los científicos esperan llegar a fabricar implantes de mucha mayor duración con anticuerpos más perdurables. Los resultados del presente estudio han aparecido publicados en la revista Nature Biotechnology.
El dispositivo resultante consiste en un implante con forma de disco, de dos milímetros de grosor y ocho milímetros de ancho, que contiene partículas de óxido de hierro revestidas con anticuerpos. Estos anticuerpos van destinados a biomarcadores específicos.
Una membrana semi-permeable permite a las proteínas analizadas penetrar en el dispositivo, donde se ligan a sus anticuerpos correspondientes proporcionando así la información deseada a los especialistas.
En su investigación, los científicos implantaron seis sensores distintos (dos por cada tipo de biomarcador relacionado con el infarto de miocardio), bajo la piel de cada ratón. Después, observaron los sensores con tecnología de imagen por resonancia magnética.
Otros datos aportados
Un hallazgo importante fue que los resultados de los tres sensores fueron proporcionales a la envergadura del daño sufrido por el corazón, explica Huang. Por lo tanto, estos dispositivos podrían ser utilizados potencialmente no sólo para detectar infartos, sino también para obtener información rápida acerca de su gravedad.
Cima y sus colaboradores están desarrollando ahora un nuevo implante que mide el pH o grado de acidez. Estas mediciones podrían ser útiles para detectar el cáncer o los trastornos cardiacos (los tumores son más ácidos que los tejidos sanos y un incremento drástico de la acidez es un indicador de ataque al corazón).
En el futuro, el científico espera modificar estos sensores para que detecten también niveles bajos de bacterias o virus difíciles de detectar, así como células cancerosas migratorias, que son las responsables de que un cáncer controlado en una zona del cuerpo salte y genere metástasis en otra zona no controlada.
La versión actual del implante puede utilizarse durante un periodo de dos meses, pero los científicos esperan llegar a fabricar implantes de mucha mayor duración con anticuerpos más perdurables. Los resultados del presente estudio han aparecido publicados en la revista Nature Biotechnology.
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