Corazón artificial: milagre ou negocio escuro?

1986/12/01 Arrojeria, Eustakio - Elhuyar Zientziaren Komunikazioa Iturria: Elhuyar aldizkaria

• Medikuntza

Nesta ocasión abordamos un obxectivo que se converteu no soño do ser humano. Como é sabido, o ser humano sempre evolucionou cara á superación dos límites de nós mesmos e una delas foi a eliminación das enfermidades ou inimigos de nosa propia saúde, ou a substitución doutros máis beneficiosos aínda que non o fose. Neste campo encádranse as investigacións estreitamente ligadas ao corazón.

Pero, en calquera caso, conseguilo é realmente difícil. E é que as complexidades dos tecidos que teñen una vida, que xeran un gran inconveniente na substitución, fan moi difícil conseguir una substitución eficaz e útil. Por tanto, falar de corazóns artificiais nun instante parece un feitizo, aínda que saibamos e non saibamos que o corazón é una simple bomba de distribución de sangue, como antigamente pensábase, a localización da amina e os sentimentos.

Nun momento no que o transplante cardíaco estendeuse por todo o mundo, aínda que o éxito obtido é controvertido, o papel fundamental do músculo cardíaco inalcanzable na substitución da máquina artificial, a pesar das dificultades da máquina, foise ampliando a esperanza. Por outra banda, os resultados obtidos non son de gran rendemento, aínda que en 1982, na investigación do corazón artificial Jarvik-7, gastáronse 350 millóns de dólares (60.000 millóns de pesetas). Estes son os primeiros pasos que se están dando neste campo e poida que nalgún momento, investindo máis diñeiro e no tempo, póidase chegar a triunfar.

Jarvik-7: bomba neumática.- O motor é un compresor que intercalan e expulsan o gas. En cada ventrículo ínflase e baleira una palabra moi extensible, con diferente forma e volume. Fabricadas en poliuretano e protexidas nunha caixa ríxida de aluminio. A hemorraxia e a frecuencia do latexado regúlanse aparte.

Pero algúns empezan a preocuparse por isto, porque, como é coñecido paira todos, no medicamento mudo si que se necesita una máquina, e moitos teñen máis prioridade que os do corazón artificial. Como se pode investir tanto tempo, diñeiro e sabedoría nestas investigacións? É máis, hai persoas que xa denunciaron que investigadores privados que traballan neste campo queren crear un negocio escuro. Xa se está investindo moito diñeiro e como se pode ver, a curto prazo non é rendible, pero a longo prazo si. É dicir, eles serían os únicos provedores nesta materia.

A pesar de todo, isto segue en marcha e, ademais, en Estados Unidos, as principais empresas nesta materia enfróntanse polo patrocinio de iniciativas privadas. Pola súa banda, Arabia Saudita impulsou o módulo experimental desenvolvido polo doutor francés Lapeyre en colaboración coa compañía aérea Aérospatial. Os doutores americanos Kolff e Iarvik da Universidade de Utah e os xaponeses Zorrsu, doutores, están a financiar o seu proxecto Jarvik-7. Na actualidade, e cun dubidoso éxito, colocáronse en tres pacientes. O orzamento anual destes investigadores supera xa os 50.000 millóns de pesetas.

Nun principio, como consecuencia dos primeiros transplantes cardíacos realizados polo Dr. Barnard, os cirurxiáns empezaron a soñar cun corazón artificial que limitaría ou excluíse totalmente os problemas de esmagamento. Con todo, xurdiu un desafío tecnolóxico desmesurado: a máquina debía responder a unhas condicións extremadamente esixentes desde o punto de vista do vello, peso, duración, enerxía, anatomía e funcionamento.

Kolft e Akutsu primeiro modelo de aire comprimido foi probado con animais o 12 de decembro de 1957 e o que máis sobreviviu pasou os 90 minutos. En 1959, pola súa banda, una tenreira chamada Fumi Joe durou 221 días, co que se utilizou un prototipo de laboratorio que serviu de guía ao actual corazón artificial Jarvik-7. Dez anos despois, en maio de 1969, iniciábase a era dos corazóns artificiais aplicados aos homes.

Artur Cooley realizando o transplante de corazón.

Denton Cooley, doutor pola universidade de Houston (Texas), establecía nunha persoa de corenta e sete anos un corazón mecánico de aire comprimido. Este corazón foi regulado polo arxentino Domingo Liotta. O paciente permaneceu 54 horas con este corazón artificial mentres lle trasplantaron o corazón natural. Hoxe e medio despois morreu pola pulmonía. Neste caso, o corazón artificial serviu paira manter o tempo necesario até conseguir o corazón natural paira o seu transplante.

Isto agravou o debate: se se aforran unhas horas, paira que tantas intervencións? Non temos aos homes como foguetes?. Pero o Dr. Cooley deféndese dicindo que o seu paciente tivo una oportunidade ineludible, que nunca tivese.

Nesta época, a cirurxía das revegetaciones enfrontábase ás lamentables consecuencias do esmagamento que produce o corpo. E a verdade é que con tan pouca experiencia clínica neste tipo de operacións non se vían razóns de peso paira levar a cabo esta decisión. O escándalo xerado afectou a Cooley xa que non obtivo o permiso oficial paira operar. Como consecuencia diso, a subvención oficial e o ensino perderon o permiso e, ao mesmo tempo, o seu posto de traballo no hospital, é dicir, foi expulsado.

Pero a iniciativa privada ocupou o lugar do poder estatal e doce anos despois, en 1981, Denton Cooley continuou cos seus traballos. O seu enfermo, un home de vinte e seis anos, permaneceu tres días con corazón artificial, mesmo ata que se trasplantó o corazón natural. Faleceu una semana despois do transplante. Esta iniciativa sufriu novas condenas entre médicos. Con todo, os ensaios neste campo non terminan con isto; en maio de 1982, o equipo da universidade de Utah introduciu o corazón mecánico no tórax de Barney Clark.

Corazón deseñado por Lapeyre: Baseado no modelo Jarvik, pero mellorado.- Didier Lapeyre desenvolveu un corazón artificial que se parece ao corazón humano, máis sofisticado que o deseñado por Jarvi. Paira iso contou coa axuda dos árabes. A carcasa está formada por carbono, biológicamente máis aceptable que o aluminio, máis resistente e máis lixeira. Os ventrículos son de poliuretano, pero se atopan separados por un tabique moi ríxido paira ocultar os remolinos de sangue. O acondicionamento dos gases cara á membrana de aspiración realízase mediante un único cable coaxial.

Isto, cunha enfermidade denominada cardiomiopatía de sobremesa, adoita durar moi pouco (uns días). O corazón artificial trasplantado foi un modelo duradeiro chamado Jarvik-7, xa que non había corazón humano ao alcance da man paira poder ser trasplantado e non se esperaba. O cirurxián William DeVries, pertencente ao grupo do pioneiro Kolff, operou con éxito. Pero xurdiron dificultades imprevistas debido á idade do paciente e ao mal estado dos vasos cardíacos e arteriais.

O corazón artificial tamén presenta algúns erros que deben ser superados inmediatamente e con todo tipo de medios. Tras a operación, o paciente sofre una conxestión cerebral como consecuencia da subida de tensión. Por iso, o enfermo queda afundido, non ten ganas de vivir e recoñece o seu desexo de morrer ante os médicos. En calquera caso, en Barney Clark sobreviviu 112 días (case catro meses), pero tamén hai que recoñecer que estivo nunha situación moi mala.

A polémica volveu tomar os niveis de explosividad e, tras duras críticas, a universidade de Utah decidiu pór fin aos ensaios. Pero o cirurxián DeVries, tan obstinado como Denton Cooley, convencido de que era bo do sistema, trasladouse ao Hospital Humana de Louisville, situado no estado de Kentucky. Este hospital é o centro privado dunha cadea de hospitais que se estende por todo o mundo e que, como se sabe no campo do medicamento, está pensada paira gañar diñeiro. Pero no que respecta ao enfermo, ofréceselle una atención e axuda única, e doutra banda, o nivel básico de investigación e ensino que ten esta cadea é moi alto. Ademais, levan detalladas as xestións económicas e administrativas.

Por tanto, tendo en conta estes tres apartados, podería ser un exemplo da maioría dos sistemas que traballan na sanidade pública.

O cirurxián DeVries, no hospital Humana Heart Institute de Louisville, realiza un transplante permanente de corazón artificial. Tratábase da segunda operación por el realizada (a cuarta que se realizaba en humanos). O 25 de novembro de 1983 a Willian Schroeder, con máis de corenta anos de cardiomiopatía, aplicóuselle un corazón mecánico chamado Jarvik-7. Foi máis rápido e eficaz que a operación de Barney Clark. Este último conseguiu superar o prazo dun ano e medio, pero con grandes inconvenientes.

Doutor Robert Jarvik e o seu deseño de prótese cardíaca.

O 17 de febreiro de 1984, DeVries trasplantó na súa competencia persoal o terceiro corazón artificial permanente. Murray púxoo a Haydon. Trátase dun home de cincuenta anos. Pero, como é sabido, Haydon atopouse nunha situación crítica, sobrevivindo durante bastante tempo na vía aérea artificial. Con todo, tamén conseguiu superar o prazo dun ano e medio.

Como podes imaxinar, as contradicións e os tiros non acabaron polo momento. Quen defenden os transplantes no corazón humano, desde que empezou a utilizar a ciclosporina, boa (desde fai uns seis anos aproximadamente boa), afirman dominar en gran medida o efecto negativo do piso, é dicir, din que o corpo non ten corazón artificial como antes, é dicir, que o corpo non rexeita o corazón artificial como antes. En Estados Unidos, cada ano realízanse máis de 200 transplantes, dos cales o 80% ten una esperanza dun ano de duración e o 50% una esperanza de 5 anos.

Se temos en conta que hai vinte anos tiña una técnica que non tiña ningunha solución, hai que recoñecer que se avanzou moito. Por tanto, e utilizando as palabras dos partidarios: Cales son as razóns paira iniciar a investigación dunha nova técnica, menos eficaz e máis custosa, nun momento no que a técnica que temos case se dominou? Jarvik, inventor do corazón mecánico que leva o seu nome, escribiu en 1983 que había que esperar outro cinco ou dez anos paira conseguir una prótese cardíaca totalmente fiable e que puidese vivir como calquera outro ser humano.

Decries, pola súa banda, vai máis aló nas súas declaracións. Neste sentido, o médico debe, en principio, analizar e aceptar o uso de todos os recursos que ten nas súas mans en momentos críticos, sen rexeitar ningún deles, máis aínda cando serve paira o progreso do medicamento e, de paso, pódense salvar vidas humanas no futuro.

Corazón deseñado por Montiès: dous motores Wankel.- O Dr. Jean-Raoult Montiès, coa axuda de Lions Club, creou un corazón artificial formado por dous motores rotativos. Ten un motor por ventrículo. Cada rotor cambia a súa velocidade segundo as necesidades do corpo. Paira poder funcionar necesita un microprocesador interno e baterías internas e externas.

Pero o problema que se discute en profundidade, ademais da fecundidade e a capacidade, é o problema da selección. O avance da tecnoloxía na nova era ofrece oportunidades ineludibles, polo que o médico e o medicamento en xeral ven obrigados a realizar algunhas seleccións. O problema volveuse incómodo. Os curiosos militares resolven este problema co método de clasificación durante a guerra.

Por exemplo, as feridas leves descóidanse, só se curan, incluso as que están moi mal (non hai tempo nin medios paira salvalas), e só serán tratadas as intermedias. Con todo, o medicamento civil non pode actuar de ningunha maneira. Pero isto non é un medicamento contra a elección e o problema segue aí. Quen deben ser elixidos?

Deben ser pacientes con predición positiva que ofrezan una recuperación máis fiable? Ou hai que axudar aos pacientes con menor esperanza de maneira prioritaria e en principio, aínda que a posibilidade de éxito é moi reducida?

Con todo, polo momento é evidente que o corazón artificial, tecnoloxicamente, non está totalmente preparado. As condicións paira conseguir una prótese cardíaca ideal están polo momento lonxe, porque, curiosamente, os fisiólogos aínda non chegaron a crear un modelo que responda plenamente á dinámica do funcionamento do corazón. Ademais, o corazón humano non nos deu todos os detalles da súa marabillosa obra. Por tanto, a construción dun corazón mecánico que quere ser equivalente e o seu correcto funcionamento é una tarefa difícil.

Corazón deseñado por Dumas: motor eléctrico.- O físico marsellés Jean Claude Dumas deseñou un corazón artificial formado por dous ventrículos que van unidos mediante unha membrana de poliuretano a unha barra en forma de Ou que soporta un motere eléctrico que penetra e expulsa o sangue.

Doutra banda, aínda non se atoparon materiais adecuados. O material debe ser ao mesmo tempo sólido e integrable biológicamente paira conformar a posibilidade de formación de coávidos. Estas foron algunhas das causas dos ataques cerebrais sufridos por Schroeder e Haydon. Actualmente utilízanse materiais obtidos mediante a unión de diferentes plásticos e aliaxes. Co paso do tempo, o poliuretano do diafragma é calcificado, polo que a curto prazo xéranse fibras troncales e téxtiles ao redor do aparello.

As válvulas do Jarvik-7 da crista, ao ter que soportar un esforzo superior ao que impón o corazón humano, debilítanse e provocan problemas. Os investigadores actuais inclínanse cara ao material carbono-carbono. Trátase dun material composto de tecnoloxía especial. Ademais de ser resistente á erosión, o corpo humano non o frustra, xa que o carbono poroso fúndese coas células vivas, producindo así novos tecidos ao redor da prótese.

Cando se expón a implantación definitiva, as condicións relativas aos materiais fanse moi estritas: válvulas inintercambiables, rendemento do motor en torno ao 90%, consumo inferior a 5 watts, resistencia ao desgaste das membranas, fiabilidade total dos sistemas electrónicos… O peso do motor é un parámetro moi importante e está estreitamente ligado á medida. O ideal sería conseguir una implantación completa, combinando a bomba co motor, evitando calquera accesorio externo. Os xaponeses parecen estar a traballar niso.

Paira poder recibir o corazón artificial hai que preparar o corazón enfermo.- O quirófano debe manter o seu propio corazón, a aurícula do seu eco e os dous cavas superiores e inferiores, resecar o orificio valvular desta aurícula, retirar o bloque que forman os dous ventrículos mantendo a arteria pulmonar, resecar o orificio correspondente á válvula esquerda e secar a aorta superior da distribución pulmonar.

Pero de momento estamos moi lonxe de conseguilo. No entanto, desde o compresor que se aplicou a Barney Clark até a súa aplicación a Schroeder existe una diferenza de 25 quilos nun prazo de dous anos. Con todo, este compresor pesaba 161 quilos. Como podes imaxinar, Schoeder e Haydon vivían unidos ao compresor, pero foi inventado polo enxeñeiro germánico Peter Heimes grazas a un condensador de seis quilos de peso que podían conseguir un descanso de dous ou tres horas durante o día. Ao parecer, a enerxía nuclear foi rexeitada (calor, residuos, peso da pila). Tamén rexeitaron a alimentación que se consegue coa batería eléctrica convencional, xa que son infiables e de curta duración.

O corazón artificial Jarvik-7 non ten en conta a zona torácica do ser humano. Dekries seleccionou pacientes que se axustaban á medida do corazón e non ao revés. Clark, Schroeder e Haydon tiñan una particularidade común: un peito anormal, é dicir, un peito moi ancho. A colocación do corazón artificial non foi tarefa fácil.

Todas as posibles obxeccións sobre o corazón artificial probablemente non impedirán o seu desenvolvemento. É una medicamento de prestixio e non paira todos, máis discriminatoria que discriminatoria. Pero, a pesar de todo, parece que ten futuro.

A guerra entre defensores e detractores do corazón artificial parece que gañarán os primeiros. Esta máquina do corazón seduce á xente. Paira as finanzas privadas, o negocio que se pode xerar ao redor das boas é tentador. Este problema reaviva industrias especializadas e desafía a industrias relacionadas co espazo ou a aeronáutica.

A simbiose entre os enxeñeiros e cirurxiáns e a mecánica de fisiología e precisión parece polo momento un soño demasiado fascinante.