#78 Teletransporte de ondas espirais pode desfibrilar corações e parar arritmias 06/07/22

Uma onda espiral de atividade elétrica no coração pode causar consequências catastróficas. Uma onda espiral cria taquicardia – uma frequência cardíaca muito rápida – e várias espirais causam um estado de contração desorganizada conhecido como fibrilação. Pesquisadores do Instituto de Tecnologia da Geórgia oferecem um novo método para interromper as ondas espirais que usa menos energia e pode ser menos doloroso do que a desfibrilação tradicional.

Ondas elétricas permitem que o coração se contraia e envie sangue por todo o corpo. Quando uma onda se torna uma espiral, sua rotação é mais rápida que o marcapasso natural do coração e suprime a função cardíaca normal. Em vez disso, uma onda espiral pode gerar mais espirais até que o coração seja ultrapassado por várias ondas espirais, levando a uma contração desorganizada e impedindo o coração de fornecer sangue ao corpo.

Durante anos, cientistas e médicos trabalharam para encontrar a melhor maneira de parar as ondas espirais antes que elas saíssem do controle. No entanto, por mais de meio século, o melhor método tem sido um único forte choque elétrico. Os 300 joules de energia necessários para a desfibrilação excitam não apenas as células do coração, mas todo o corpo, tornando-se muito doloroso para o paciente.

Ao longo dos anos, os pesquisadores experimentaram o uso de choques mais fracos para reorganizar as arritmias.

"Ainda não tínhamos uma compreensão clara de como a desfibrilação funcionava", disse o professor Flavio Fenton, do Instituto de Tecnologia da Geórgia. "Esta pesquisa explica a energia mínima necessária para realmente encerrar uma arritmia e acredito que esclarece o mecanismo de desfibrilação".

Os pesquisadores determinaram que, como as ondas espirais se desenvolvem em pares, elas também devem terminar em pares. Cada onda espiral está conectada a outra espiral indo na direção oposta. Juntar as ondas espirais através de um choque elétrico elimina instantaneamente ambas as ondas.

O passo seguinte consistiu em usar um método matemático para identificar as regiões-chave para uma estimulação por choque elétrico que permite atingir as ondas espirais no momento preciso onde se torna possível anular as duas ondas e desfibrilar o coração.

No processo de encerrar as ondas espirais, os pesquisadores também as estavam movendo através de um conceito que chamaram de "teletransporte".

“Chamamos isso de teletransporte porque é muito semelhante ao que você vê na ficção científica, onde algo é movido instantaneamente de um lugar para outro”, disse Fenton.

Ondas espirais podem ser teletransportadas para qualquer lugar do coração usando essa abordagem. Em particular, as ondas espirais podem ser movidas para colidir com seus parceiros, o que as extingue. Fenton explicou que para que a desfibrilação ocorra com sucesso, todos os pares de ondas espirais devem ser eliminados dessa maneira.

Os pesquisadores planejam testar ainda mais esse conceito usando culturas bidimensionais de células cardíacas.

"O próximo passo é provar experimentalmente que o que fizemos numericamente é possível", disse Fenton.

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