Coração virtual desvenda problemas do coração real

Realismo virtual

Não é possível monitorar o que acontece detalhadamente no coração de um paciente quando ele está tendo um ataque cardíaco.

Nesse momento, o papel dos médicos é evitar o problema, e não ver como o problema se desenvolve a ponto de levar o paciente à morte.

Mas saber exatamente o que acontece, passo a passo, é importante para desenvolver terapias mais eficazes para evitar que o problema ocorra.

Por isso, cada vez mais, os cientistas estão se voltando para os órgãos virtuais, simulações computadorizadas que incorporam tudo o que a ciência já sabe sobre os órgãos reais, seu funcionamento e suas falhas.

Os benefícios dessa abordagem puderam ser vistos agora em uma nova simulação de coração, criada por cientistas da Universidade de Manchester, no Reino Unido.

Coração virtual

Em vez de simplesmente reproduzir no computador o que os cientistas já sabem sobre o coração, o coração virtual está revelando informações novas sobre um dos problemas cardíacos mais comuns no mundo.

O modelo computacional foi construído a partir de um coração real congelado, que foi fatiado camada por camada.

A reconstrução inclui detalhes da complexa estrutura das fibras do músculo cardíaco, além da segmentação do órgão em câmaras.

A seguir, os cientistas incorporaram informações de nível celular, que mostra a atividade elétrica das diferentes partes do coração.

Uma das seções internas do coração virtual, que pode ser submetido a qualquer regime de funcionamento que for necessário para estudar seu funcionamento, sem ameaçar a vida de nenhum paciente.
[Imagem: University of Manchester]

Fibrilação atrial

Pronto o modelo, os médicos utilizaram-no então para estudar uma condição chamada fibrilação atrial, uma verdadeira "tempestade cardíaca" que quebra o ritmo do coração.

"Apesar de sua prevalência, sabe-se muito pouco sobre o que causa a fibrilação atrial. Esperamos que nosso modelo possa nos ajudar a entender os mecanismos dessa condição para, em última instância, ajudar a criar tratamentos melhores," disse o Dr. Henggui Zhang, líder da equipe.

E já está ajudando.

Estratégias de tratamento

O modelo mostrou aos pesquisadores que a chave para o início da fibrilação atrial são diferenças regionais na atividade elétrica ao longo do tecido do coração.

O fenômeno está sendo chamado de heterogeneidade elétrica.

A maior diferença de atividade elétrica foi encontrada entre a veia pulmonária e o átrio esquerdo, o que pode explicar porque a veia pulmonar geralmente está envolvida em arritmias.

Os cientistas também descobriram que a estrutura das fibras do músculo cardíaco desempenham um papel importante em como a fibrilação atrial se espalha.

"Este estudo identificou pela primeira vez o papel individual da heterogeneidade elétrica e da estrutura das fibras na iniciação e no desenvolvimento da fibrilação atrial. Ninguém havia conseguido estudar a contribuição dos dois separadamente, mas o nosso modelo computacional permitiu ver claramente que tanto a heterogeneidade elétrica quanto a estrutura das fibras devem ser levadas em consideração no desenvolvimento de novas estratégias de tratamento," disse o Dr. Zhang.

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