El trasplante de corazón modificado de cerdo a humano tuvo cambios inesperados

Las mediciones del ritmo cardíaco en los electrocardiogramas del primer trasplante de corazón de cerdo a humano encontraron diferencias inesperadas en el sistema de conducción eléctrica del corazón de cerdo modificado genéticamente en comparación con un corazón de cerdo no modificado, según una investigación presentada en las Sesiones Científicas 2022 de la Asociación Americana del Corazón.

El xenotrasplante (el proceso de implantar un órgano de una especie animal a otra) dio un salto adelante en enero de 2022, cuando un hombre de 57 años con una enfermedad cardíaca terminal recibió el primer trasplante de la historia de un corazón de cerdo modificado genéticamente. El paciente vivió 61 días.

Los investigadores llevan más de 30 años trabajando en esta nueva técnica de trasplante de cerdo a humano. Si tiene éxito, la extracción de corazones de cerdos modificados genéticamente, cuyos genes han sido alterados para que puedan ser trasplantados con seguridad a los humanos, podría ser un día una realidad.

«Hay varios retos potenciales para trasplantar un corazón de cerdo a un humano. Con cualquier trasplante, incluido éste, siempre existe el riesgo de rechazo, el riesgo potencial de infección y un tercero son los ritmos cardíacos anormales, y ahí es donde entra en juego el electrocardiograma (ECG) –explica el doctor Timm Dickfeld, profesor de medicina y director de investigación en electrofisiología de la Facultad de Medicina de la Universidad de Maryland (Estados Unidos)–. Es un hallazgo realmente novedoso que los parámetros de ECG del corazón de cerdo tras el trasplante a un humano fueran tan diferentes en comparación con los parámetros de ECG habituales de los corazones de cerdo nativos».

La monitorización del corazón con ECG tras el trasplante es una forma de evaluar el sistema de conducción eléctrica después de un trasplante de corazón. Un ECG de 12 derivaciones mide la conducción eléctrica en 12 ángulos eléctricos diferentes del corazón.

En concreto, los investigadores revisaron dos medidas del ECG: el intervalo PR/complejo QRS y el intervalo QT. El intervalo PR y el complejo QRS miden el tiempo que tarda la electricidad en viajar desde la cámara superior a la inferior y a través de las cámaras inferiores, bombeando así la sangre a través del corazón. El intervalo QT mide el tiempo que tardan las cámaras inferiores del corazón en recorrer un ciclo eléctrico completo asociado a un latido.

Para este estudio, los datos del ECG del paciente trasplantado se recogieron normalmente una vez al día después del trasplante. Investigaciones anteriores demostraron que los parámetros del ECG del corazón de un cerdo tenían un intervalo PR corto (de 50 a 120 milisegundos), QRS corto (de 70 a 90 milisegundos) y QT corto (de 260 a 380 milisegundos).

«En cambio, el primer ECG de un xenotrasplante de corazón modificado genéticamente encontró un intervalo PR más largo de 190 milisegundos, una duración del QRS de 138 milisegundos y un QT de 538 milisegundos, que es más largo de lo que cabría esperar de un corazón de cerdo en un cuerpo de cerdo –señala Dickfeld–. En un corazón humano, cuando esos parámetros se alargan, esto puede indicar signos de enfermedad eléctrica o miocárdica. Los parámetros del ECG del corazón de cerdo se ampliaron a lo que vemos en un corazón humano y, a menudo, las medidas se extendieron incluso más allá de lo que consideramos normal en un corazón humano».

Además, las medidas continuas del ECG indican que los intervalos PR prolongados se mantuvieron estables tras el trasplante, con una media de unos 210 milisegundos. La duración del QRS se mantuvo prolongada con unos 145 milisegundos, sin embargo, éstos se acortaron posteriormente durante los 61 días posteriores al trasplante.

«La duración del QRS puede prolongarse cuando, por ejemplo, el músculo y el propio sistema eléctrico están enfermos, y por eso la electricidad tarda mucho en pasar de una célula a otra y en viajar de un lado a otro del corazón –explica Dickfeld–. En general, preferimos que esta medida del QRS no se prolongue demasiado».

Por último, el estudio reveló un aumento de la duración del QT de unos 509 milisegundos de media con fluctuaciones dinámicas. La menor duración del QT se observó el día 14. «En el corazón humano, la duración del QT se correlaciona con un mayor riesgo de ritmos cardíacos anormales –apunta Dickfeld–. En nuestro paciente, era preocupante que la medida del QT fuera prolongada. Aunque vimos algunas fluctuaciones, la medida del QT se mantuvo prolongada durante los 61 días».

Los investigadores creen que estos resultados proporcionan una base para futuras investigaciones que permitan comprender mejor los efectos del xenotrasplante en el sistema eléctrico del corazón y prepararse mejor para futuros casos de xenotrasplante.

«El objetivo final es que si alguien necesita un corazón, el xenotrasplante pueda ser una opción –afirma Dickfeld–. Tenemos que conseguir que el xenotrasplante sea más seguro y factible en estos aspectos tan complicados: el rechazo, la infección, los problemas de bombeo y, desde luego, en el ámbito de las señales eléctricas anormales y los ritmos cardíacos».

La principal limitación es que este estudio es el primero de su clase en un solo paciente. Las investigaciones futuras tendrán una mejor base de conocimientos sobre la que construir.

«Este fue un verdadero hito para la investigación sobre xenotrasplantes, el trasplante de órganos de una especie a otra, en este caso de cerdos a humanos. Hubo una serie de pasos clave que serán fundamentales para el éxito de estas operaciones, centradas en gran medida en la manipulación genética para reducir el rechazo de los órganos. Resolver el problema del rechazo puede conducir en última instancia a la utilización de este método para ayudar a numerosos pacientes con insuficiencia cardíaca avanzada», comenta el doctor Paul J. Wang, de la FAHA, que no participó en el estudio, director del Servicio de Arritmias Cardíacas de Stanford y profesor de medicina y bioingeniería de la Universidad de Stanford, y redactor jefe de la revista ‘Circulation’ de la Asociación Americana del Corazón.

«Será muy interesante conocer los factores que afectan a los cambios de los parámetros observados al comparar los valores de los cerdos con los de los humanos. Querremos analizar factores como la forma en que reflejan el rechazo y el estado hemodinámico –añade Wang–. Un análisis más detallado del electrocardiograma, incluidas las anomalías de la onda ST-T, también podría aportar datos únicos».