El sistema de conducció cardíac està constituït per les estructures encarregades de produir i transmetre l’impuls elèctric necessari per a la contracció del cor i la propulsió de la sang cap a les artèries i  la resta del cos. Per a que es pugui contraure el múscul cardíac, els ventricles tenen teixits especialitzats en la conducció de l’impuls elèctric des del node atrioventricular a altres regions del miocardi. El potencial d’acció, que es genera de manera automàtica en el node sinoatrial, es propaga com a impuls elèctric per al múscul cardíac. Les fibres de Purkinje són una de les estructures que condueixen a gran velocitat aquest impuls elèctric a la resta de les cèl·lules musculars del ventricle. Un dels reptes que es planteja en aquesta àrea del coneixement és  establir les característiques anatòmiques d’aquests teixits conductors i,  més concretament,  els que corresponen a les fibres de Purkinje, el darrer esglaó del sistema de conducció cardíac.

L’objectiu d’un treball publicat el 7 d’octubre a la revista PLOS One ha estat caracteritzar l’arquitectura de la secció distal de la xarxa de Purkinje per tal de diferenciar les cèl·lules de Purkinje de les dels teixits circumdants. Per dur-ho a terme s’ha fet una segmentació de les fibres de Purkinje a nivell cel·lular i una descripció matemàtica de la seva morfologia i les seves connexions. D’aquesta manera, per primera vegada,  s’ha pogut aconseguir una caracterització tridimensional de la xarxa cardíaca de Purkinje, una estructura de cabdal importància que es veu involucrada en les arítmies cardíaques.

Aquesta recerca l’han han dut a terme Daniel Romero i Oscar Camara, investigadors del Grup de Recerca Physense del Departament de Tecnologies de la Informació i les Comunicacions (DTIC) de la UPF, conjuntament amb Rafael Sebastián, investigador de la Universitat de València i Frank Sachse, investigador de la Universitat d’Utah (Salt Lake City, EUA). Per fer aquest estudi es varen adquirir imatges de microscopia confocal d'alta resolució de cors de conills, durant l'estada que Daniel Romero, primer autor del treball, va fer al laboratori del professor Frank Sachse a la University d’Utah. 

L'anàlisi de les dades d'imatges en 3D confirma quelcom que s’havia suggerit amb anterioritat però que no s’havia pogut demostrar experimentalment. Es donen dos tipus de connexions Purkinje-miocardi, una interconnexió bidimensional  i una altra en què la part estreta d'una fibra de Purkinje connecta progressivament amb les fibres musculars. Ara, tota aquesta informació està disponible per construir sistemes computacionals de la xarxa de Purkinje més realistes i d’alta resolució que tinguin en compte diferents configuracions de les fibres de Purkinje a nivell cel·lular. Això ajudarà a comprendre millor com s’organitza la xarxa i els efectes que poden tenir diversos tractaments,  com ara l’ablació per radiofreqüència emprada per combatre les arítmies ventriculars, una afecció greu que pot causar la mort sobtada del pacient.

Treball de referència:

Daniel Romero, Oscar Camara, Frank Sachse, Rafael Sebastián (2016), “Analysis of Microstructure of the Cardiac Conduction System Based on Three-Dimensional Confocal Microscopy”, 7 d’octubre, PLOS One, http://dx.doi.org/10.1371/journal.pone.0164093.