Todo el contenido de iLive se revisa médicamente o se verifica para asegurar la mayor precisión posible.
Tenemos pautas de abastecimiento estrictas y solo estamos vinculados a sitios de medios acreditados, instituciones de investigación académica y, siempre que sea posible, estudios con revisión médica. Tenga en cuenta que los números entre paréntesis ([1], [2], etc.) son enlaces a estos estudios en los que se puede hacer clic.
Si considera que alguno de nuestros contenidos es incorrecto, está desactualizado o es cuestionable, selecciónelo y presione Ctrl + Intro.
Una simulación por supercomputadora revela las causas de la progresión de la fibrilación auricular
Último revisado: 03.08.2025
La fibrilación auricular (FA) es el tipo más común de ritmo cardíaco irregular y con el tiempo puede empeorar y volverse permanente: un trastorno grave que es la principal causa prevenible de accidente cerebrovascular isquémico, según el NIH.
Nicolae Moise, investigador postdoctoral del Departamento de Ingeniería Biomédica de la Universidad Estatal de Ohio (OSU), utiliza los recursos informáticos del NCSA y el OSC para estudiar la progresión a largo plazo de la fibrilación auricular (FA) con la esperanza de que su trabajo contribuya al desarrollo de tratamientos que puedan detenerla antes de que se convierta en una afección crónica. Su investigación se publicó recientemente en JACC : Electrofisiología Clínica.
La fibrilación auricular (FA) es un tipo de ritmo cardíaco irregular en el que las aurículas, las cámaras superiores del corazón, laten de forma desincronizada con las cámaras inferiores. Lo que comienza como un fenómeno episódico, con el tiempo se vuelve permanente. Realizar experimentos en humanos con el detalle necesario es difícil, por lo que Moise modela los procesos en una computadora.
“Utilizamos modelos de electrofisiología cardíaca para investigar cómo la actividad cardíaca a corto plazo (de milisegundos a segundos) impulsa cambios a largo plazo en el tejido cardíaco (de días a semanas o meses)”, afirmó Moise. “Nuestras simulaciones son, que yo sepa, las más largas hasta la fecha: modelamos hasta 24 horas de actividad eléctrica 2D continua”.
Las simulaciones permiten a los investigadores monitorizar todos los aspectos del funcionamiento del corazón durante largos periodos. Aunque el corazón pueda parecer relativamente simple, ejecutar una simulación con este nivel de detalle requiere una gran cantidad de cálculos.
“Todas las simulaciones 2D se ejecutaron utilizando código CUDA en GPU y DSP de NCSA, lo que fue fundamental para estudiar escalas de tiempo tan largas”, dijo Moise.
Los recursos de NCSA que utilizamos incluyeron GPU NVIDIA disponibles a través de Delta. Al ejecutar código CUDA en GPU NVIDIA, pudimos acelerar nuestras simulaciones unas 250 veces. Dado que nuestras simulaciones más largas en este estudio duraron aproximadamente una semana, habrían llevado años en una PC o portátil típica.
El equipo de Moise descubrió una característica interesante del corazón en la fibrilación auricular. A medida que aumenta la frecuencia cardíaca, las células cardíacas se adaptan para mantener el equilibrio de calcio. Esta asombrosa capacidad celular conlleva una seria desventaja: estas mismas adaptaciones hacen que el corazón sea propenso a sufrir más arritmias. Se produce un círculo vicioso: más células se adaptan para equilibrar el calcio a medida que la afección persiste, lo que aumenta la susceptibilidad a las arritmias y, finalmente, provoca una arritmia irregular persistente.
El trabajo de Moise muestra por qué es tan importante detectar la FA de forma temprana y tratarla para mantener la salud cardíaca.
“Nuestro estudio se centra en la arritmia cardíaca más común, la fibrilación auricular, una de las principales causas de accidente cerebrovascular y una alta morbilidad y mortalidad, mediante simulaciones por computadora de la actividad eléctrica del corazón”, afirmó Moise. “Este trabajo nos permite rastrear por primera vez el inicio y la progresión a largo plazo de esta enfermedad, lo que en última instancia conducirá al desarrollo de mejores fármacos para prevenir o detener su progresión”.
La investigación de Moise tiene el potencial de mejorar significativamente el tratamiento de la FA, brindando a médicos y científicos una nueva perspectiva sobre los mecanismos que conducen a su progresión. Este enfoque podría inspirar a científicos que trabajan en áreas relacionadas con la cardiología y otras áreas.
Creemos que nuestro trabajo abre una nueva dimensión temporal en las simulaciones de electrofisiología cardíaca, demostrando que las simulaciones de un solo día (e incluso más largas) son técnicamente viables —afirmó Moise—. Este enfoque podría aplicarse a diversas enfermedades, como la disfunción del nódulo sinusal o las arritmias causadas por un infarto de miocardio. Además, este trabajo impulsa directamente la investigación sobre la fibrilación auricular al permitir, por primera vez, modelar su progresión a largo plazo causada por la actividad eléctrica arrítmica, además de abrir la posibilidad de probar terapias dirigidas a la maquinaria reguladora intracelular. Finalmente, y de forma más amplia, esperamos que nuestro trabajo inspire a otros investigadores a abordar retos biológicos que abarcan escalas temporales más amplias.
En estudios futuros, Moise planea perfeccionar su simulación para incorporar posibles tratamientos y validar aún más sus hallazgos con experimentos adicionales. Trabajos anteriores relacionados se publicaron en la revista Biophysical Journal.