{"id":17836,"date":"2017-04-26T05:00:54","date_gmt":"2017-04-26T04:00:54","guid":{"rendered":"http:\/\/www.emiliosilveravazquez.com\/blog\/?p=17836"},"modified":"2017-04-26T05:00:54","modified_gmt":"2017-04-26T04:00:54","slug":"la-fisica-aplicada-ayuda-a-descifrar-las-causas-de-la-muerte-subita","status":"publish","type":"post","link":"http:\/\/www.emiliosilveravazquez.com\/blog\/2017\/04\/26\/la-fisica-aplicada-ayuda-a-descifrar-las-causas-de-la-muerte-subita\/","title":{"rendered":"La f\u00edsica aplicada ayuda a descifrar las causas de la muerte s\u00fabita"},"content":{"rendered":"

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Investigadores del Departamento de F\u00edsica Aplicada de la UPC, en Espa\u00f1a, junto con un equipo de la California State University de los Estados Unidos, han demostrado por primera vez que la transici\u00f3n en la alternancia cardiaca, una arritmia potencialmente mortal, comparte caracter\u00edsticas con el ordenamiento ferromagn\u00e9tico de los metales. La investigaci\u00f3n ayuda a entender mejor c\u00f3mo se origina la muerte s\u00fabita y abre la puerta a dise\u00f1ar nuevos f\u00e1rmacos para evitarla.<\/p>\n

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Las muertes s\u00fabitas card\u00edacas representan aproximadamente el 10% de los casos de muerte natural y la mayor\u00eda se deben a la fibrilaci\u00f3n ventricular. En los Estados Unidos esto representa unas 300.000 muertes al a\u00f1o y en Espa\u00f1a, unas 20.000. Investigadores del Departamento de F\u00edsica Aplicada de la Universitat Polit\u00e8cnica de Catalunya (UPC), junto con cient\u00edficos de la California State University han demostrado, por primera vez, que la transici\u00f3n a la alternancia cardiaca, una arritmia relacionada con un mayor riesgo de muerte s\u00fabita, comparte caracter\u00edsticas comunes con el ordenamiento ferromagn\u00e9tico de los metales. Esta nueva medida f\u00edsica permite entender mejor las causas de la muerte s\u00fabita y permitir\u00e1 avanzar en el dise\u00f1o de f\u00e1rmacos que puedan evitarlo. El art\u00edculo, titulado Calcium Alternans is Due to an Order-Disorder Phase Transition in Cardiac Cells, ha sido publicado en la revista cient\u00edfica Physical Review Letters.<\/p>\n

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Hoy en d\u00eda, las enfermedades card\u00edacas suponen una de las principales causas de muerte en los pa\u00edses desarrollados. De particular relevancia es la muerte s\u00fabita cardiaca, donde se produce una p\u00e9rdida brusca de la funci\u00f3n cardiaca. En situaciones normales, el coraz\u00f3n act\u00faa como una bomba donde el orden de contraerse y bombear sangre se origina por peque\u00f1os cambios en las propiedades el\u00e9ctricas de las c\u00e9lulas mioc\u00e1rdicas. Una parte importante de los casos de muerte s\u00fabita se deben a problemas en la sincronizaci\u00f3n de esta orden el\u00e9ctrica, dando lugar a una contracci\u00f3n desordenada del coraz\u00f3n conocida como fibrilaci\u00f3n ventricular. En este estadio, el coraz\u00f3n no es capaz de bombear la sangre y la muerte ocurre en pocos minutos, a menos que se administre un choque desfibrilador.<\/p>\n

\"Resultado<\/p>\n

Uno de los posibles desencadenantes de la fibrilaci\u00f3n ventricular es una arritmia conocida como alternancia cardiaca, donde la contracci\u00f3n del coraz\u00f3n se produce de manera coordinada en cada latido, pero su intensidad var\u00eda dando lugar a una contracci\u00f3n fuerte y d\u00e9bil en latidos alternativos. Para entender el origen de esta arritmia es necesario estudiar c\u00f3mo se produce la contracci\u00f3n dentro de la c\u00e9lula, donde existen cientos de peque\u00f1as subunidades compuestas por agrupaciones de canales que liberan iones de calcio cuando reciben la orden el\u00e9ctrica. Esto es lo que marca la intensidad de la contracci\u00f3n: si liberan m\u00e1s calcio, la contracci\u00f3n es m\u00e1s fuerte; en cambio, si casi no liberan, hay poca contracci\u00f3n.<\/p>\n

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Blas Echebarria, del Departamento de F\u00edsica Aplicada de la Universitat Polit\u00e8cnica de Catalunya. (Foto: UPC)<\/em><\/p>\n

Los cient\u00edficos Enric \u00c1lvarez-Lacalle y Blas Echebarria, del Departamento de F\u00edsica Aplicada de la UPC, junto con investigadores de la California State University, han demostrado, mediante modelos de simulaci\u00f3n, que la alternancia se produce debido a un tipo de transici\u00f3n que ha intrigado a los f\u00edsicos desde hace d\u00e9cadas, una transici\u00f3n de desorden en el orden estudiada originalmente para entender la p\u00e9rdida de las caracter\u00edsticas ferromagn\u00e9ticas al aumentar la temperatura por encima de un umbral l\u00edmite.<\/p>\n

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Un material ferromagn\u00e9tico est\u00e1 formado por peque\u00f1os imanes que pueden enfocarse en una direcci\u00f3n o en otra. Si cada uno de estos imanes apunta en una direcci\u00f3n diferente, es decir, si el sistema est\u00e1 desordenado, su efecto magn\u00e9tico se anula. En cambio, por debajo de una cierta temperatura, todos los peque\u00f1os imanes comienzan a enfocarse hacia la misma direcci\u00f3n y el sistema se ordena. Esto hace que todo el conjunto se comporte como un gran im\u00e1n.<\/p>\n

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En el caso del coraz\u00f3n, cada subunidad dentro de la c\u00e9lula encargada de liberar calcio puede decidir hacerlo o no. Cuando esto sucede de una manera desordenada, hay tantas c\u00e9lulas que liberan como que no, y el calcio total liberado es siempre el mismo, no var\u00eda. En cambio, en algunas situaciones se da una transici\u00f3n hacia un estado ordenado, como ocurre en los materiales ferromagn\u00e9ticos. En este estado, todas las c\u00e9lulas deciden liberar o no liberar calcio al mismo tiempo, dando lugar a una secuencia de contracciones fuertes y d\u00e9biles y, en \u00faltimo caso, a una transici\u00f3n hacia la fibrilaci\u00f3n ventricular. La conclusi\u00f3n parece ser que el orden, en algunos casos, mata.<\/p>\n

Seg\u00fan los cient\u00edficos, entender bien c\u00f3mo se produce la transici\u00f3n que causa la muerte s\u00fabita puede ayudar a dise\u00f1ar f\u00e1rmacos que la eviten. Los resultados obtenidos de la investigaci\u00f3n abren la puerta a estudiar posibles aplicaciones.<\/p>\n

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Sobre el siguiente paso de la investigaci\u00f3n, Blas Echebarria explica que “actualmente estamos estudiando si el mismo efecto se observa en las c\u00e9lulas auriculares. Esto supondr\u00eda un paso para entender la fibrilaci\u00f3n auricular que, a pesar de no provocar la muerte s\u00fabita como la ventricular, conlleva un elevado riesgo de embolia y presenta una prevalencia muy alta, sobre todo en personas mayores de 60 a\u00f1os, disminuyendo su calidad de vida “. Para ello cuentan con el apoyo de cient\u00edficos del Instituto de Ciencias Cardiovasculares de Catalu\u00f1a (ICCC-CSI<\/a>C), los experimentos de los que intentan modelizar. (Fuente: UPC)<\/p>\n

Publica: emilio silvera<\/p>\n

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