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Investigación - IN216318

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Proyectos financiados

Regulación de la frecuencia cardiaca. Un enfoque integrador

Disciplina

Biomedicina

Especialidad

Fisiología y biofísica

Duración

3 años

Responsable

Gertrudis Hortensia González Gómez

Síntesis: La fisiología integradora busca incluir los aspectos más amplios posibles al considerar mecanismos y procesos reguladores en diferentes niveles de organización biológica, desde molecular, tisular, orgánico y sistémico, incluidos estudios clínicos. El estudio de la frecuencia cardiaca (FC) y la variabilidad de la frecuencia cardiaca (VFC) permiten hacer una evaluación multifactorial de la regulación sobre el corazón en forma no invasiva. Ellas mismas son resultado de procesos biológicos que ocurren a diferentes niveles: desde membranales hasta sistémicos. Por ello se han empleado en el estudio de la modulación reguladora en condiciones fisiológicas y en situaciones de interés clínico. Reúnen muchos atributos para emplearse en abordajes integradores. La FC debe ajustarse dinámicamente latido a latido para responder a cambios fisiológicos y ambientales. El sistema nervioso autónomo participa con acciones recíprocas o complementarias sobre el marcapaso sinoatrial y el tejido cardiaco, modificando sus propiedades. Las interacciones no resultan de una suma algebraica, tienen dinámicas muy variables. Existen además centros nerviosos superiores de coordinación y procesos reguladores de mediano y largo plazo (influencias hormonales o paracrinas). El análisis de la VFC con los métodos de análisis lineal ayuda a dilucidar los mecanismos en respuestas fisiológicas y ante diversas enfermedades. Sin embargo, obtener información de las interacciones complejas entre los mecanismos reguladores requiere métodos de análisis no lineal. La frecuencia cardiaca media tiene covarianza con los índices lineales de la VFC (lo cual es muy importante en la interpretación fisiológica y aplicaciones clínicas), pero se desconoce si esta covarianza existe con los índices no lineales.

El objetivo general de este trabajo es evaluar la asociación entre la frecuencia de actividad cardiaca media y la dinámica no lineal de la VFC en preparaciones con diferentes niveles de organización biológica. El proyecto integrará la experiencia de cuatro grupos de investigación, para analizar la VFC en sistemas que incluyen: a) nivel celular/tisular (cardiomiocitos sobre andamios celulares); b) rebanadas de tejido cardiaco de ratas eutiroideas e hipotiroideas; c) Electrocardiograma (ECG) de rata con hipotiroidismo, y d) ECG en humanos (con hipotirodismo, insuficiencia renal y sanos). H González y C Lerma han estudiado la VFC como un marcador funcional no invasivo usando métodos tradicionales (análisis en el tiempo y en la frecuencia) y métodos nuevos como el análisis de gráficas de recurrencias y sus herramientas cuantitativas. Junto con JC Echeverría empleamos los índices de escalamiento alpha1, alpha1 de magnitud y signo aplicados al estudio de la VFC en personas sanas y pacientes. Tenemos experiencia en el desarrollo de cultivos primarios (H González). T Fiordelisio tiene gran experiencia en la caracterización de preparaciones organotípicas, y R Vera G en la elaboración y caracterización de andamios celulares basados en polímeros como Poli-caprolactona con orientación a la bioingeniería de tejidos, y gran interés en cardiomiocitos. La caracterización del fenómeno de la covarianza será relevante en: la reingeniería de tejidos (por su influencia en la remodelación tisular); aportará conocimiento sobre la fisiopatología del hipotiroidismo; y tendrá valor discriminante entre respuestas fisiológicas normales, alteraciones con capacidad de recuperación y alteraciones permanentes.