Novo Implante Cardíaco Monitora, Trata – e Depois se Dissolve

New Cardiac Implant Monitors, Treats - and Then Dissolves

Um implante experimental em desenvolvimento poderia servir como um monitor temporário e marca-passo para pacientes com problemas cardíacos – e depois se dissolver quando não for mais necessário.

O implante macio, leve e transparente tem o tamanho aproximado de um selo postal e é feito de polímeros e metais biodegradáveis, relataram pesquisadores em 5 de julho no periódico Science Advances.

Experimentos iniciais mostraram que o implante pode ser colocado sobre o coração de um rato de laboratório, fazer leituras precisas e depois se dissolver e ser absorvido com segurança.

O implante seria uma vantagem para pacientes que desenvolveram complicações de ritmo cardíaco como resultado de um ataque cardíaco, cirurgia ou outro tratamento, disse o co-pesquisador sênior Igor Efimov, um cardiologista experimental e professor de engenharia biomédica da Universidade Northwestern em Chicago.

Esses pacientes agora precisam usar sensores adesivos e carregar um monitor volumoso para que os médicos possam acompanhar o coração durante a recuperação, disse Efimov.

“O desafio com esses dispositivos é que eles não são muito confortáveis”, disse ele. “Eles interferem nas atividades diárias. Por exemplo, você não pode se lavar facilmente no chuveiro”.

O novo implante poderia ser inserido durante a cirurgia cardíaca ou procedimento de uma pessoa. Ele forneceria dados por meio de eletrodos e sensores ópticos e até mesmo poderia ser programado para fornecer um choque elétrico para corrigir qualquer ritmo cardíaco irregular que ocorra, disse Efimov.

“Digamos que alguém acabou de passar por uma cirurgia cardíaca. Após a cirurgia cardíaca, cerca de 30% dos pacientes desenvolverão fibrilação atrial”, disse ele. “Queremos criar um dispositivo eletrônico que possa ser implantado pelo tempo necessário e depois se dissolver”.

Em casos de complicações pós-operatórias como a fibrilação atrial, os dispositivos geralmente seriam necessários por cerca de 10 dias e depois não seriam mais necessários, disse Efimov.

Aproximadamente um terço das quase 700.000 pessoas que morrem de doenças cardíacas a cada ano nos Estados Unidos sucumbem a complicações nas primeiras semanas ou meses após um ataque cardíaco ou cirurgia cardíaca, observaram os pesquisadores.

“Muitas mortes que ocorrem após cirurgia cardíaca ou um ataque cardíaco poderiam ser evitadas se os médicos tivessem melhores ferramentas para monitorar e tratar os pacientes nas delicadas semanas e meses após esses eventos”, disse o co-pesquisador sênior Luyao Lu, professor assistente de engenharia biomédica da Universidade George Washington em Washington, D.C.

O dispositivo é feito inteiramente de materiais considerados seguros e biocompatíveis para humanos pela Food and Drug Administration dos EUA, disse Lu.

Por exemplo, os eletrodos são feitos principalmente de molibdênio, um elemento que ocorre naturalmente no corpo humano, disse Lu. A estrutura transparente e flexível do dispositivo é composta por ácido poli(lático-co-glicólico), ou PLGA, um polímero que se degrada naturalmente em substâncias inofensivas.

“Todos eles são seguros e foram aprovados pela FDA para uso humano”, disse Lu.

Os pesquisadores comparam o implante a pontos absorvíveis que se degradam e desaparecem conforme o corpo os absorve. Os pacientes não precisariam passar por cirurgias de acompanhamento para remover ou ajustar um implante.

Os pesquisadores projetaram o implante para ser flexível, para que pudesse ser facilmente colocado sem causar desconforto, disse Efimov.

Eles também o criaram principalmente com materiais transparentes para que os sensores ópticos no implante pudessem fornecer leituras sobre os níveis de oxigênio, metabolismo e outras medições importantes, acrescentou.

Atualmente, muitos pacientes cardíacos acabam com um marca-passo permanente quando talvez não precisem realmente de um, disse o Dr. Deepak Bhatt, diretor do Mount Sinai Heart na cidade de Nova York.

Outros são obrigados a passar períodos mais longos em um hospital com um marca-passo temporário e, em seguida, passar por outra cirurgia para removê-lo, disse Bhatt, que não esteve envolvido com o novo estudo.

O implante experimental “poderia ser uma solução realmente útil, ajudando um paciente a receber alta mais cedo do hospital em vez de ter um marca-passo temporário que os prende ao hospital por vários dias ou onde eles recebem um marca-passo permanente, mas depois têm que lidar com ele pelo resto da vida”, disse Bhatt.

Bhatt deu o exemplo de alguém que passa por uma substituição de válvula cardíaca.

“Alguns pacientes, talvez 5 a 10%, acabarão precisando de um marca-passo porque seu ritmo cardíaco diminui como consequência do procedimento”, disse ele. “Potencialmente, com essa tecnologia aqui, que, até onde os experimentos mostram, é totalmente bioabsorvível, pode-se imaginar que haja um marca-passo temporário que se dissolve nas próximas semanas, à medida que a função natural do marca-passo do coração retorna.”

APRESENTAÇÃO DE SLIDES

Em vez de ficar com um implante permanente, como é o caso atualmente, Bhatt disse que o paciente receberia um implante que eventualmente se dissolve.

“Para deixar claro, esta é uma pesquisa muito inicial, mas os experimentos que eles fizeram eu achei cuidadosamente projetados, bastante elegantes e mostraram que essas matrizes de microeletrodos poderiam ser potencialmente úteis em situações clínicas específicas”, disse Bhatt.

O dispositivo ainda está anos de distância de estar disponível para seres humanos, disse Efimov.

Esforços estão em andamento para adicionar transmissão de dados sem fio ao implante, disse ele. Em seguida, ele deve ser testado em animais maiores com sistemas cardíacos semelhantes aos humanos, provavelmente porcos, antes de estar pronto para testes em humanos.

“Temos algumas aplicações que eu acredito que realisticamente podemos entregar algo dentro de três a cinco anos, em dispositivos relativamente simples assim”, disse Efimov. “Dispositivos mais sofisticados podem levar mais tempo.”

Uma vez que a tecnologia do implante for aperfeiçoada, Efimov pode imaginar seu uso no tratamento de muitos outros tipos de doenças.

Por exemplo, implantes temporários poderiam rastrear doenças do cérebro, intestino e pulmões, disse ele.

“Há tantas aplicações potenciais, uma vez que a tecnologia tenha sido desenvolvida”, disse Efimov. “Você só a aplica a diferentes áreas da medicina.”

Mais informações

A American Heart Association possui mais informações sobre implantes cardíacos.

FONTES: Igor Efimov, PhD, professor, engenharia biomédica, Northwestern University, Chicago; Luyao Lu, PhD, professor assistente, engenharia biomédica, George Washington University, Washington, D.C.; Deepak Bhatt, MD, MPH, diretor, Mount Sinai Heart, cidade de Nova York; Science Advances, 5 de julho de 2023