?Peque?o? ?Esf¨¦rico? ?Inclinado? La forma del coraz¨®n revela el riesgo de sufrir algunas enfermedades cardiovasculares

La simplicidad del s¨ªmbolo con el que lo representamos (?) nada tiene que ver con la complejidad del ¨®rgano, y poco con su verdadera forma. Un equipo internacional, liderado por cient¨ªficos espa?oles, ha creado modelos tridimensionales de la forma completa del coraz¨®n a partir de im¨¢genes de resonancia magn¨¦tica. Lo han hecho para m¨¢s de 40.000 personas, cada una con su forma cardiaca particular, en un momento concreto de sus vidas. Despu¨¦s, examinaron las bases gen¨¦ticas detr¨¢s de estas morfolog¨ªas y finalmente las vincularon ¡ªtanto la forma como la gen¨¦tica¡ª con las enfermedades cardiovasculares que esos corazones hab¨ªan mostrado. As¨ª, el equipo hall¨® que los corazones m¨¢s esf¨¦ricos est¨¢n asociados con un mayor riesgo de fibrilaci¨®n auricular.

¡°Para cada individuo, hemos creado una representaci¨®n completa de su coraz¨®n, tanto del ventr¨ªculo izquierdo como el derecho, y en di¨¢stole, con el coraz¨®n relajado tras la contracci¨®n¡±, explica Patricia B. Munroe, catedr¨¢tica de medicina molecular en Universidad Queen Mary de Londres, y una de las autoras del estudio que ha publicado la revista Nature Communications. Otros equipos hab¨ªan utilizado im¨¢genes de resonancia ¡°para extraer medidas sencillas como el grosor de la pared ventricular o el tama?o, pero nadie hab¨ªa hecho una representaci¨®n tridimensional as¨ª¡±, explica Julia Ram¨ªrez, investigadora de la Universidad de Zaragoza y tambi¨¦n autora principal del estudio.

A partir de las 40.000 resonancias ¡ª¡ªque en este caso provienen de UK Biobank, una enorme base de datos p¨²blica con informaci¨®n sanitaria y gen¨¦tica de medio mill¨®n de brit¨¢nicos¡ª, el equipo segment¨® digitalmente las im¨¢genes de los corazones y extrajo medidas de morfolog¨ªa que agruparon en 11 coordenadas matem¨¢ticas que representar¨ªan su forma completa. La primera coordenada estar¨ªa relacionada con el tama?o, la cuarta con la orientaci¨®n ¡ªc¨®mo de inclinado est¨¢ el coraz¨®n respecto al eje vertical¡ª,?la quinta con la esfericidad y, as¨ª, hasta la ¨²ltima, que determina el grosor. Habitualmente, los cardi¨®logos miden en las resonancias otros par¨¢metros diferentes, que saben que tienen valor diagn¨®stico, como el volumen de los ventr¨ªculos, el grosor del miocardio o?el tama?o de la aur¨ªcula.

Las personas vemos en tres dimensiones, as¨ª que un modelo tan multidimensional como el de esta investigaci¨®n es imposible de ver, y muy dif¨ªcil de imaginar. La imaginaci¨®n humana, en cambio, encontr¨® en alg¨²n momento la manera de relacionar el coraz¨®n con el popular s¨ªmbolo, formado por la uni¨®n de dos semic¨ªrculos y un tri¨¢ngulo con la punta hacia abajo. El origen de este icono se remonta hasta la ciudad griega de Cirene ¡ªen la actual Libia¡ª, donde entre los siglos VI y III antes de Cristo circularon monedas que llevaban la imagen de semillas con esa forma. Eran semillas de silfio, una planta que hoy se considera extinta, el silfio: entonces se asoci¨® con Afrodita, diosa del amor y el placer, quiz¨¢s porque los griegos utilizaban el silfio como afrodisiaco, aunque tambi¨¦n como condimento culinario y con usos medicinales que iban desde favorecer la fertilidad hasta, curiosamente, pr¨¢cticas anticonceptivas.

Genes y forma

Tras construir la detallada y abstracta representaci¨®n de 40.000 corazones usando 11 dimensiones, los investigadores realizaron despu¨¦s un estudio gen¨¦tico de la morfolog¨ªa cardiaca con la informaci¨®n de la cohorte para entender la base biol¨®gica detr¨¢s de la forma del coraz¨®n. ¡°Esencialmente, nos hicimos la pregunta: ?estos 11 componentes principales son heredables? Y la respuesta fue s¨ª¡±, explica Munroe.

En total, encontraron 45 ¨¢reas del ADN relacionadas con la forma del coraz¨®n. Muchas de ellas ya se conoc¨ªan, como las que determinan el grosor de la pared ventricular o el tama?o, pero 14 resultaron ser completamente desconocidas. ¡°Lo que estos genes est¨¢n haciendo, su funci¨®n, todav¨ªa no lo sabemos. En el art¨ªculo destacamos algunos genes, pero estos 14 nunca se hab¨ªan asociado con ninguna enfermedad o rasgo cardiaco, ni siquiera con el coraz¨®n. Por lo tanto, se abre una nueva biolog¨ªa¡±, opina Munroe.

¡°Se sab¨ªa que la gen¨¦tica influ¨ªa en par¨¢metros sencillos: c¨®mo de grueso es tu ventr¨ªculo, c¨®mo de alto, pero no que defin¨ªa de manera tan detallada toda la morfolog¨ªa. Es la primera vez¡±, a?ade Ram¨ªrez. Como dispon¨ªan tambi¨¦n de informaci¨®n de la salud de los participantes hasta el presente, analizaron qui¨¦n y qu¨¦ tipo de enfermedades hab¨ªan desarrollado. ¡°As¨ª, pudimos cerrar el c¨ªrculo entre?la se?al gen¨¦tica, los cambios en la morfolog¨ªa del coraz¨®n y el desarrollo de enfermedades posteriores¡±, a?ade Ram¨ªrez.

El equipo encontr¨® que corazones m¨¢s peque?os tienen un mayor riesgo de diabetes, lo que confirma estudios previos en la misma direcci¨®n. ¡°En cuanto a la esfericidad, vemos que las personas que tienen un coraz¨®n m¨¢s esf¨¦rico parecen estar asociados a un mayor riesgo de fibrilaci¨®n auricular. Existen otras asociaciones, pero no son tan fuertes. Esto confirma que la relaci¨®n entre la forma del coraz¨®n y las enfermedades cardiovasculares es importante¡±, opina Munroe.

¡°Ahora ya sabemos que con la informaci¨®n gen¨¦tica se puede saber si alguien va a tener un coraz¨®n anormal?que le predisponga a tener riesgo, lo que?puede servir como un m¨¦todo m¨¢s econ¨®mico para hacer screenings.?Hace 15 a?os dir¨ªa que no, porque el screening gen¨¦tico era caro,?pero ahora es mucho m¨¢s barato que la resonancia¡±, opina Ram¨ªrez. Las enfermedades cardiovasculares contin¨²an siendo la primera causa de mortalidad en Espa?a, siendo en el hombre fundamentalmente el infarto,?y en la mujer, el ictus.

Para Munroe, este estudio ¡°aporta informaci¨®n adicional a lo que se mide en la cl¨ªnica por las medidas convencionales y, adem¨¢s, este tipo de nuevas medidas sobre la forma est¨¢n asociadas con los resultados de la enfermedad, as¨ª que es evidente que son importantes¡±. Por ejemplo, un indicador que los cardi¨®logos utilizan constantemente es la fracci¨®n de eyecci¨®n ventricular izquierda, que est¨¢ relacionada con la capacidad de bombeo del coraz¨®n. La investigadora brit¨¢nica explica que sus modelos de forma ¡°pueden a?adir m¨¢s informaci¨®n para predecir mejor a alguien en riesgo. Pero, por el momento, estamos en la fase de investigaci¨®n. Quiz¨¢s en el futuro, algunos de los componentes de la forma sean muy importantes para ciertas enfermedades. En este momento, no lo sabemos. Pero a?ade a ese conocimiento m¨¢s biomarcadores que podr¨ªan ser utilizados para la predicci¨®n del riesgo cardiovascular¡±.

En busca de utilidad cl¨ªnica

Como siguiente paso, el equipo est¨¢ estudiando im¨¢genes de resonancia grabadas en s¨ªstole,?cuando el coraz¨®n se contrae, lo que parece que a?adir¨¢ m¨¢s informaci¨®n, gen¨¦tica y morfol¨®gica, que a¨²n no est¨¢ publicada.

Para Ana Garc¨ªa ?lvarez, Jefa del Servicio de Cardiolog¨ªa del Hospital Cl¨ªnic de Barcelona y del grupo de Investigaci¨®n Traslacional de Insuficiencia Cardiaca e Hipertensi¨®n Pulmonar del Centro Nacional de Investigaciones Cardiovasculares, que no ha participado en el estudio, ¡°la originalidad del trabajo es que ven la estructura de una forma m¨¢s integrada, tiene una cohorte muy grande e integran la sofisticaci¨®n, digamos, de establecer tipolog¨ªas de estructura cardiaca con resonancia magn¨¦tica y eso lo enlazan con lo el genoma completo. Pero lo que interesa es si esas variantes gen¨¦ticas me predisponen a un mayor riesgo cardiovascular que yo pueda prevenir. Y claro, para esto, todav¨ªa estamos un pel¨ªn lejos¡±.

Seg¨²n la investigadora, a nivel cardiovascular, la gen¨¦tica tiene un cierto impacto, pero nuestro estilo de vida tiene un impacto mucho mayor y al final, ¡°recomendar una vida saludable lo tienes que hacer a todo el mundo: todos deber¨ªamos movernos, no fumar, cuidar el colesterol. Se han hecho muchos estudios de genoma completo de muchas enfermedades cardiovasculares, no tanto de forma, que han demostrado que la gen¨¦tica s¨ª tiene una implicaci¨®n, pero es inferior al impacto del tipo de vida que llevamos. Seg¨²n mi experiencia, un 80% se deber¨ªa al ambiente y un 20% a la gen¨¦tica, que var¨ªa, obviamente. Quiz¨¢s alguno de esos 14 genes relacionados con la forma del coraz¨®n tenga una repercusi¨®n importante en el futuro que pueda tratarse. Puede ser que no tengan implicaci¨®n, calidad pron¨®stica, o que s¨ª la tengan. Es lo que habr¨ªa que seguir investigando¡±, concluye la cardi¨®loga.