La recerca, a càrrec de la UPC i la California State University, s'ha publicat a la revista científica 'Physical Review Letters'
Barcelona (ACN).-
Un estudi de la Universitat Politècnica de Catalunya (UPC) i la California State University dels Estats Units ha permès concloure la relació entre la transició a l'alternança cardíaca, una arítmia relacionada amb un major risc de mort sobtada, i l'ordenament ferromagnètic dels metalls. Aquesta nova mesura física permet entendre millor les causes del amort sobtada i permetrà avançar en el disseny de fàrmacs que pugui evitar-ho. La recerca, que porta per ítiol 'Clacium Alternans is Due to an Order-Disorder Phase Transition in Cardiac Cells', ha estat publicat a la revista científica 'Physicial Review Letters'. La mort sobtada afecta 20.000 a l'Estat i 300.000 persones l'any als EUA.A més, aquesta patologia representen aproximadament el 10% dels casos de mort natural i la majoria són degudes a la fibril·lació ventricular. Les malalties cardíaques suposen una de les principals causes de mort en els països desenvolupats. En les morts sobtades, es produeix una pèrdua brusca de la funció cardíaca.
En situacions normals, el cor actua com una bomba on l'ordre de contraure's i bombejar sang s'origina per petits canvis en les propietats de les cèl·lules miocardíaques. Una part important dels casos de mort sobtada es deuen a problemes en la sincronització d'aquesta ordre elèctrica, de manera que es produeix una contracció desordenada del cor coneguda com a fibril·lació ventricular. En aquest punt el cor no és capaç de bombejar la sang i la mort ocorre en pocs minuts, a no ser que s'administri un xoc desfibril·lador.
Un dels possibles desencadenants de la fibril·lació ventricular és una arítmia coneguda com alternança cardíaca, on la contracció del cor es produeix de manera coordinada a cada batec, però la seva intensitat varia donant lloc a una contracció forta i dèbil en batecs alternatius. Per entendre l'origen d'aquesta arítmia és necessari estudiar com es produeix la contracció dins de la cèl·lula, on existeixen centenars de petites subunitats composades per agrupacions de canals que alliberen ions de calci quan reben l'ordre elèctrica. Això és el que marca la intensitat de la contracció: si alliberen més calci, la contracció és més forta; en canvi, si quasi no n'alliberen, hi ha poca contracció.
Els científics Enric Álvarez-Lacalle i Blas Echebarria, del Departament de Física Aplicada de la UPC, juntament amb investigadors de la California State University, han demostrat, mitjançant models de simulació, que l'alternança es produeix degut a un tipus de transició que ha intrigat als físics des de fa dècades, una transició de desordre a l'ordre estudiada originalment per entendre la pèrdua de les característiques ferromagnètiques en augmentar la temperatura per sobre d'un llindar límit.
El material ferromagnètic està format per petits imants que poden enfocar-se en una direcció o en una altra. Si cadascun d'aquests imants apunta en una direcció diferent, és a dir, si el sistema està desordenat, el seu efecte magnètic s'anul·la. En canvi, per sota d'una certa temperatura, tots els petits imants comencen a enfocar-se cap a la mateixa direcció i el sistema s'ordena. Això fa que tot el conjunt es comporti com un gran imant.
En el cas del cor, cada subunitat dins de la cèl·lula encarregada d'alliberar calci pot decidir fer-ho o no. Quan això succeeix d'una manera desordenada, hi ha tantes cèl·lules que n'alliberen com que no, i el calci total alliberat és sempre el mateix, no varia. En canvi, en algunes situacions es dóna una transició cap a un estat ordenat, com passa en els materials ferromagnètics. En aquest estat, totes les cèl·lules decideixen alliberar o no alliberar calci al mateix temps, donant lloc a una seqüència de contraccions fortes i dèbils i, en últim cas, a una transició cap a la fibril·lació ventricular. La conclusió sembla ser que l'ordre, en alguns casos, mata.
Segons els científics, entendre bé com es produeix la transició que causa la mort sobtada pot ajudar a dissenyar fàrmacs que l'evitin. Els resultats obtinguts de la investigació obren la porta a estudiar-ne possibles aplicacions.
