Entre el laboratorio básico y la clínica aplicada el conocimiento puede fluir con enormes beneficios

Electrocardiología molecular

Arturo Picones Medina

En 1924 el Premio Nobel de Medicina y Fisiología fue otorgado al científico holandés Willem Einthoven por el descubrimiento del mecanismo básico del electrocardiograma (ECG, o también EKG, por sus siglas en alemán), que es la manifestación, en la superficie del cuerpo, de la actividad eléctrica producida por el corazón. Para registrarlo se colocan terminales conductoras (electrodos) sobre la piel del individuo en observación. Esta señal bioeléctrica presenta una forma característica de cambios temporales de voltaje, cuyas magnitud, conducción y duración reflejan la activación cíclica y sincronizada de los millones de células responsables de la contracción del músculo cardiaco o miocardio. El ECG es una de las pruebas diagnósticas que más se prescriben en los ámbitos hospitalarios modernos, y su uso resulta rutinario para el diagnóstico de diversas enfermedades del corazón, la identificación de ritmos cardiacos irregulares (arritmias), la evaluación de los efectos de drogas terapéuticas y el monitoreo de operaciones quirúrgicas. En el mundo médico-hospitalario actual, donde se emplean pruebas clínicas complejas y sofisticadas, además de costosas (resonancia paramagnética nuclear, ecosonografía, tomografía de emisión de positrones, entre otras), la relativa simplicidad e inmediatez del ECG lo hacen parecer el patito feo de la medicina actual.

ƑEn qué consiste esa simpleza? Para comenzar, es una técnica no-invasiva, es decir, el paciente permanece esencialmente intacto, no hay necesidad de incisiones quirúrgicas ni de introducir líquidos radiactivos de contraste; tampoco hay extracción de muestras de tejido. Casi nada. Simplemente permanecer sentado o acostado, y respirar con tranquilidad. Existe también la variante en que se registra con el individuo ejercitándose en algún aparato estacionario (bicicleta o cinta sinfín). Se adhieren electrodos (de 9 a 12) a puntos específicos de la piel y se les conecta a un amplificador que hará aparecer el curso temporal de la señal sobre una tira de papel y/o una pantalla de video (osciloscopio). La forma característica de un ECG normal aparece en la figura acompañante.

ƑCómo puede relacionarse de manera directa a este registro, evidentemente macroscópico y hasta cierto punto arcaico, con fenómenos cardiacos complejos de orden molecular? La respuesta la ofrece la aplicación efectiva e inteligente de un cuerpo de conocimientos científicos básicos, obtenidos como resultado de proyectos de investigación experimental. El propósito aquí es ofrecer un ejemplo de esa ciencia básica que ha dado frutos importantes en el planteamiento de innovaciones médicas. Conozco de primera mano el caso, ya que es el objeto de mi propio trabajo experimental.

El estado patológico conocido como "Torsades de Pointes" (del francés torcimiento de las puntas), o más específicamante, prolongación del intervalo entre las ondas Q y T (LQT, donde la letra L proviene del inglés long) del ECG. Esta patología puede ser congénita o adquirida. El primer caso se da en individuos con alguna mutación en un gen que codifica la expresión de un canal iónico (La Jornada, 20 de agosto de 2001) permeable al potasio, denominado gen humano relacionado al gen eter a-go-go de la mosca de la fruta (hERG es su abreviatura, evidentemente necesaria). Es decir, este gen tiene un pariente cercano en los de mosca.

En ese insecto, el fenotipo del gen se manifiesta por un baile agitado ("a-go-go", lo que a algunos lectores evocará un programa televisivo con mujeres jóvenes en minifalda bailando dentro de jaulas; se antoja de un surrealismo delirante, pero ambas denominaciones dancísticas comparten el mismo origen) al ser expuestos a vapores de eter.

La eventual aparición del LQT frecuentemente degenera en fibrilación ventricular y lleva a la muerte súbita de la mayoría de afectados. El mal funcionamiento de este canal mutante provoca que la excitación eléctrica (potencial de acción) de cada célula cardiaca no regrese con suficiente celeridad a su nivel normal durante cada ciclo, determinando a su vez una prolongación del intervalo entre las ondas Q y T del ECG.

Allí radica el valor que es necesario resaltar del registro electrocardiográfico, al evidenciar la falla de una entidad molecular específica, el canal hERG. Esta historia resultó aún más dramática y útil al descubrirse que diversos fármacos tienen un efecto bloqueante sobre esos canales iónicos, provocando la adquisición de la anomalía cardiaca descrita, y de consecuencias fatales. Pero, evidentemente, el posible riesgo de que alguna sustancia dada pueda afectar el funcionamiento del hERG no se averigua administrándoselo a una persona y entonces averiguando el posible efecto en la duración de su ECG. Tal información se obtiene aprovechando el enorme valor de los modelos experimentales in vitro.

El análisis sistemático de los posibles efectos nocivos sobre este canal molecular se hace en líneas celulares en cultivo, a las que se les ha introducido artificialmente el gen hERG y se les registra aisladas, bajo observación microscópica, mediante técnicas especializadas de electrofisiología a nivel celular y molecular.

El riesgo de posibles efectos colaterales graves por fármacos con uso terapéutico potencial ha generado una actividad reguladora muy estricta (fundamentalmente en Europa y Estados Unidos) en su introducción y distribución al público, por lo que ahora se efectúan pruebas para la detección oportuna de tales efectos indeseables, y en varios casos ya se han eliminado o se ha evitado la aparición de medicamentos en las listas farmacéuticas comerciales por esas razones. Personalmente, espero que el ejemplo descrito demuestre que entre el laboratorio científico básico y la clínica aplicada, el conocimiento puede fluir sin dificultad y con enormes beneficios.

(El uso del término electrocardiología, a diferencia del de electrocardiografía, enfatiza el nombre de la disciplina que incluye, pero no se limita, a sus aspectos electrofisiológicos y biofísicos)

El autor es investigador del Departamento de Fisiología de la Universidad de California en San Francisco, Estados Unidos.

Registro típico de un ECG normal, el cual aparece ampliado en la imagen de la derecha. Las letras corresponden a la nomenclatura que identifica sus segmentos u ondas: P, Q, R, S y T