Marcapassos a laser regula batimentos cardíacos com luz

Marcapassos a laser regula batimentos cardíacos com luz
A ideia de usar o laser infravermelho pulsado em um coração embrionário veio da leitura de um artigo científico pouco conhecido, publicado nos anos 1960.
[Imagem: Michael Jenkins]

Ritmo de luz

Não são apenas exercícios físicos e estar apaixonado que têm potencial para acelerar o coração - um feixe de raio laser também, acabam de descobrir cientistas das universidades Case Western e Vanderbilt, nos Estados Unidos.

Naquilo que poderá se transformar em uma tecnologia revolucionária para uma nova geração de marcapassos, os cientistas conseguiram induzir contrações musculares no coração de cobaias, sem danos para o tecido cardíaco, aplicando-lhe pulsos de laser.

Os resultados foram publicados na revista Nature Photonics.

Defeitos congênitos no coração

Segundo os cientistas, este dispositivo não-invasivo poderá se transformar em um instrumento importante para a compreensão de como fatores ambientais que alteram os batimentos cardíacos de um embrião podem levar a defeitos congênitos.

Ele também pode ajudar nas pesquisas de eletrofisiologia cardíaca ao nível das células, do tecido e do órgão. E, possivelmente, ao desenvolvimento de uma nova geração de marcapassos.

"Os mecanismos por trás de muitos defeitos congênitos não são bem conhecidos. Mas, há uma suspeita de que, quando o coração embrionário bate mais lento ou mais rápido do que o normal, isto altera a regulação genética e altera o desenvolvimento," diz Michael Jenkins, coautor da pesquisa.

"Se conseguirmos controlar o ritmo com precisão, poderemos descobrir como estrutura, função e expressão gênica trabalham em conjunto," diz Watanabe Michiko, outra membro da equipe.

Como o laser faz o coração bater?

A ideia de usar o laser infravermelho pulsado em um coração embrionário veio da leitura de um artigo científico pouco conhecido, publicado nos anos 1960, quando cientistas verificaram que a exposição contínua à luz visível acelerava o ritmo cardíaco de um embrião de galinha.

Por outro lado, Eric Jansen, que participou da pesquisa, já havia usado um laser infravermelho para estimular nervos.

Eles, então, levantaram a hipótese de que a luz infravermelha pulsante poderia a estimular um coração embrionário.

Os cientistas acreditam que os pulsos de luz infravermelha criam um gradiente de temperatura no tecido do coração, abrindo canais iônicos em cascata ao longo de uma célula do coração. Este efeito dispara impulsos elétricos em larga escala, que fazem o coração contrair.

Marcapassos infantil

A pesquisa ainda está no início, "mas acreditamos que isso tem implicações interessantes, especialmente se pudermos alcançar os mesmos resultados no coração de adultos," dizem eles.

O grupo já começou esta nova etapa da pesquisa, fazendo agora experiências com tecido cardíaco de adultos, para determinar se o laser pode ser utilizado como um marcapasso implantável ou para manter o ritmo cardíaco de adultos durante uma cirurgia ou outro procedimento clínico.

Para Watanabe, a descoberta poderá permitir o desenvolvimento de um marcapassos para crianças e bebês, ou mesmo para um feto ainda dentro do útero.

No entanto, muitos estudos deverão ainda ser feitos para avaliar se o mecanismo vai funcionar e se será seguro.

Em corações de crianças ou jovens, o uso de eletrodos - que é a técnica convencional, que usa os fios para levarem eletricidade e controlar o ritmo do coração - pode causar danos e o uso a longo prazo dos marcapassos tradicionais pode levar à insuficiência cardíaca, explica a Dra. Watanabe.


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