Pesquisa em bioengenharia desenvolve ferramentas clínicas inovadoras para cardiologia
O trabalho combina técnicas tradicionais de mapeamento elétrico do coração (invasivo e não invasivo) com o mapeamento óptico panorâmico para a detecção dos mecanismos mantenedores das arritmias cardíacas — abordagem pioneira na América Latina e ainda rara no mundo. Segundo o professor João Salinet, a viabilidade de correlacionar a atividade elétrica cardíaca por meio desses dois modelos abre caminho para uma compreensão mais detalhada dos mecanismos que levam às arritmias.
A publicação do artigo com a pesquisa (An integrated platform for 2-D and 3-D optical and electrical mapping of arrhythmias in Langendorff-perfused rabbit hearts) ocorreu no final de junho de 2025, no periódico britânico The Journal of Physiology, e tem como primeira autora a doutoranda em Biotecnociência da UFABC, Jimena Siles. Assinam o trabalho cientistas da Universidade Rey Juan Carlos, da Espanha; da Faculdade de Medicina da Universidade da Virgínia, nos Estados Unidos; da Samsung Brasil; e da UFABC (Programas de Pós-graduação em Engenharia Biomédica e Biotecnociência), sob coordenação do professor João Salinet.
Os pesquisadores ressaltam que a abordagem desenvolvida no HEartLab representa uma inovação na ciência cardiovascular, que passa a contar com uma ferramenta poderosa para decifrar o funcionamento elétrico do coração e buscar tratamentos mais eficazes contra arritmias, por meio da localização exata dos mecanismos que as mantêm — sejam eles localizados em uma área específica ou em sua forma mais complexa, propagando-se pelo coração — para posterior ablação. O diferencial do novo estudo está na integração das técnicas de mapeamento óptico panorâmico em 3D, mapeamento elétrico epicárdico e mapeamento não invasivo com sistema torso-tanque — estrutura que simula o tórax humano.
Mapeamento
A plataforma experimental do estudo, Heart Research Laboratory (HEartLab), fica no Bloco Zeta do campus São Bernardo. A montagem do laboratório contou com recursos obtidos junto à Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP), por meio do projeto Jovem Pesquisador, e do INCT Interas (CNPq). Os equipamentos permitem a observação da atividade elétrica de um coração de coelho com alta precisão e sob múltiplas perspectivas. Os experimentos mostraram que o HEartLab consegue mapear diferentes tipos de arritmias, como fibrilação atrial e ventricular, identificando seus mechanisms intrínsecos e áreas de atuação.
De acordo com as informações publicadas, o mapeamento elétrico, atualmente empregado em pesquisas e na prática clínica, caracteriza-se por baixa resolução espacial e interferências de sinais distantes, o que dificulta a caracterização correta do tecido cardíaco e reduz as taxas de sucesso do tratamento por ablação em todo o mundo. Por sua vez, a versão óptica utiliza corantes fluorescentes para medir diretamente o potencial de ação das células cardíacas, oferecendo imagens de alta definição da propagação dos impulsos elétricos, que podem ser comparadas com os sistemas de mapeamento elétrico desenvolvidos pelo HEartLab, semelhantes aos comerciais.
O estudo em desenvolvimento na UFABC atua na união dessas duas técnicas, possibilitando uma inovação na área ao identificar, de forma acurada, os mecanismos mantenedores das arritmias, que poderão ser ablacionados. Isso permite a redução do tempo de tratamento, a diminuição de riscos ao paciente e a redução de custos para acesso ao sistema de saúde, além de identificar discrepâncias nos sistemas comerciais atuais que podem ser aprimoradas.
Estudos futuros devem expandir o uso da tecnologia e refinar a análise dos sinais para fortalecer as aplicações clínicas, contribuindo para o aprimoramento de sistemas comerciais — todos de empresas multinacionais — utilizados para guiar o tratamento por ablação em pacientes. Abre-se, assim, também a possibilidade de desenvolvimento do primeiro sistema eletroanatômico de tecnologia nacional, com aplicação inclusive para pacientes do SUS. A expectativa é aplicar os resultados em estudos de mecanismos de arritmia, testes de fármacos, validação de novas tecnologias e no aprimoramento de sistemas clínicos de ablação cardíaca.
A plataforma HEartLab tem potencial para funcionar também como campo de testes em análises do efeito de medicamentos e intervenções cardíacas, conectando alterações em nível celular ao comportamento eletrofisiológico global do coração, podendo ser expandida para outros modelos animais, com translacionalidade para humanos.
Desafios para diagnóstico
A fibrilação atrial é a arritmia cardíaca mais comum, caracterizada por um ritmo irregular e, muitas vezes, rápido dos átrios (câmaras superiores do coração), o que prejudica o bombeamento de sangue e pode levar a complicações sérias, como o acidente vascular cerebral (AVC) e a insuficiência cardíaca. O diagnóstico é feito por meio de eletrocardiograma (ECG), e o tratamento envolve medicamentos anticoagulantes e para controle da frequência cardíaca, além de procedimentos como a cardioversão e a ablação.
O artigo Estatística Cardiovascular – Brasil 2023, publicado pela Sociedade Brasileira de Cardiologia, avalia que há dados que permitem inferir a existência de carência de treinamento específico sobre fibrilação atrial para profissionais da saúde, de protocolos e diretrizes sobre condutas diante de ocorrências dessa disfunção e de programas de educação para o paciente.
O documento cita levantamentos realizados em diversas cidades que indicam, também, acesso reduzido a testes de INR (exame de sangue para análise da coagulação) em unidades de atenção primária e a limitada disponibilidade de novos anticoagulantes orais, que figuram entre as principais barreiras para o cuidado adequado em emergências decorrentes da fibrilação atrial.
Assessoria de Comunicação e Imprensa - Universidade Federal do ABC (ACI UFABC)
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