Modelos avanzados de stent

En los últimos años los investigadores han estado desconcertados por las observaciones sobre los stents liberadores de fármacos (como los tubos de malla utilizados para abrir las arterias coronarias a pacientes), ya que puede aumentar el riesgo de coágulos sanguíneos y ataques al corazón. Ahora, un modelo matemático desarrollado por los ingenieros del MIT puede predecir si determinados tipos de stents pueden causar riesgo para la vida o graves efectos secundarios.

Este nuevo modelo, ayudará a explicar por qué algunos stents son mejores que otros, a la misma vez que predice que tipos de estos están predispuestos a causar coagulación, según explicaban Elazer Edelman, Thomas D. y Virginia W. Cabot, profesores de Ciencias de la Salud y Tecnología (HST) y autores principales del artículo publicado sobre esta investigación en el Journal of Controlled Release el 5 de Enero del presente año.

Elazer Edelman junto a los integrantes Vijaya Kolachalama y Abraham Tzafriri del equipo de HST, diseñaron el modelo para predecir como afecta el tamaño y forma del stent al flujo sanguíneo y a la distribución de medicamentos.

Los stents liberadores de medicamentos se utilizan en más de un millón de pacientes al año en los Estados Unidos. Los fármacos, incluyendo el paclitaxel y la rapamicina, están destinadas a prevenir el crecimiento de tejido dentro de la arteria después de que se infle durante la angioplastia.

Sin embargo, los stents liberadores de fármacos han demostrado ser una espada de doble filo, según Edelman. Los medicamentos satisfactoriamente bloquean el crecimiento del tejido que pudieran impedir el flujo de sangre, pero pueden tener un efecto secundario imprevisto al incrementar el riesgo de coágulos sanguíneos y ataques al corazón.

En los resultados de la investigación se explica el por qué; Los stents afectan a la dinámica de los fluidos de la sangre que transitan a través de este, causando que los fármacos se acumulen en determinadas zonas. Una excesiva acumulación de estos provocarían la formación de coágulos.

El modelo del MIT demuestra que la dinámica de la sangre que fluye alrededor de un stent es similar a la turbulencia en los descensos de los ríos. Cuando el agua de un río fluye a través de una roca, chocan y rebotan sobre esta, esparciendo por el aire gotas, en lugar de fluir suavemente sobre la roca. Esta agua recircula continuamente en la misma zona.

Lo mismo ocurre cuando la sangre fluye a través de un stent, los fármacos tienden a acumular y girar en la zona de recirculación. Esto ocurre con mayor probabilidad en stents que sobresalen más de la cuenta en la arteria. Según decía Edelman; “Hasta ahora, el grado en que la recirculación de las zonas impactaban sobre la distribución de los fármacos no se apreciaba”.

Esta es la primera vez que un modelo matemático ha predicho con éxito el desempeño de un stent basado en los cambios del flujo sanguíneo arterial y su diseño. Los investigadores esperan que este modelo y sus conceptos puedan ayudar a los esfuerzos por establecer diseños de stents que permitan que los fármacos se distribuyan más uniformemente por todo el área específica.

El modelo podría ayudar también a la FDA en sus procesos de aprobación, ayudando a los reguladores a averiguar que stents tienen más probabilidades de ser seguros o nocivos, sobre la base de su tamaño y forma, la cual controla la manera en que puede afectar al flujo sanguíneo.

Más información: Massachusetts Institute of Technology