¿Pequeño? ¿Esférico? ¿Inclinado? La forma del corazón revela el riesgo de sufrir algunas enfermedades cardiovasculares

La simplicidad del símbolo con el que lo representamos (♥) nada tiene que ver con la complejidad del órgano, y poco con su verdadera forma. Un equipo internacional, liderado por científicos españoles, ha creado modelos tridimensionales de la forma completa del corazón a partir de imágenes de resonancia magnética. Lo han hecho para más de 40.000 personas, cada una con su forma cardiaca particular, en un momento concreto de sus vidas. Después, examinaron las bases genéticas detrás de estas morfologías y finalmente las vincularon —tanto la forma como la genética— con las enfermedades cardiovasculares que esos corazones habían mostrado. Así, el equipo halló que los corazones más esféricos están asociados con un mayor riesgo de fibrilación auricular.

“Para cada individuo, hemos creado una representación completa de su corazón, tanto del ventrículo izquierdo como el derecho, y en diástole, con el corazón relajado tras la contracción”, explica Patricia B. Munroe, catedrática de medicina molecular en Universidad Queen Mary de Londres, y una de las autoras del estudio que ha publicado la revista Nature Communications. Otros equipos habían utilizado imágenes de resonancia “para extraer medidas sencillas como el grosor de la pared ventricular o el tamaño, pero nadie había hecho una representación tridimensional así”, explica Julia Ramírez, investigadora de la Universidad de Zaragoza y también autora principal del estudio.

A partir de las 40.000 resonancias ——que en este caso provienen de UK Biobank, una enorme base de datos pública con información sanitaria y genética de medio millón de británicos—, el equipo segmentó digitalmente las imágenes de los corazones y extrajo medidas de morfología que agruparon en 11 coordenadas matemáticas que representarían su forma completa. La primera coordenada estaría relacionada con el tamaño, la cuarta con la orientación —cómo de inclinado está el corazón respecto al eje vertical—, la quinta con la esfericidad y, así, hasta la última, que determina el grosor. Habitualmente, los cardiólogos miden en las resonancias otros parámetros diferentes, que saben que tienen valor diagnóstico, como el volumen de los ventrículos, el grosor del miocardio o el tamaño de la aurícula.

Las personas vemos en tres dimensiones, así que un modelo tan multidimensional como el de esta investigación es imposible de ver, y muy difícil de imaginar. La imaginación humana, en cambio, encontró en algún momento la manera de relacionar el corazón con el popular símbolo, formado por la unión de dos semicírculos y un triángulo con la punta hacia abajo. El origen de este icono se remonta hasta la ciudad griega de Cirene —en la actual Libia—, donde entre los siglos VI y III antes de Cristo circularon monedas que llevaban la imagen de semillas con esa forma. Eran semillas de silfio, una planta que hoy se considera extinta, el silfio: entonces se asoció con Afrodita, diosa del amor y el placer, quizás porque los griegos utilizaban el silfio como afrodisiaco, aunque también como condimento culinario y con usos medicinales que iban desde favorecer la fertilidad hasta, curiosamente, prácticas anticonceptivas.

Genes y forma

Tras construir la detallada y abstracta representación de 40.000 corazones usando 11 dimensiones, los investigadores realizaron después un estudio genético de la morfología cardiaca con la información de la cohorte para entender la base biológica detrás de la forma del corazón. “Esencialmente, nos hicimos la pregunta: ¿estos 11 componentes principales son heredables? Y la respuesta fue sí”, explica Munroe.

En total, encontraron 45 áreas del ADN relacionadas con la forma del corazón. Muchas de ellas ya se conocían, como las que determinan el grosor de la pared ventricular o el tamaño, pero 14 resultaron ser completamente desconocidas. “Lo que estos genes están haciendo, su función, todavía no lo sabemos. En el artículo destacamos algunos genes, pero estos 14 nunca se habían asociado con ninguna enfermedad o rasgo cardiaco, ni siquiera con el corazón. Por lo tanto, se abre una nueva biología”, opina Munroe.

“Se sabía que la genética influía en parámetros sencillos: cómo de grueso es tu ventrículo, cómo de alto, pero no que definía de manera tan detallada toda la morfología. Es la primera vez”, añade Ramírez. Como disponían también de información de la salud de los participantes hasta el presente, analizaron quién y qué tipo de enfermedades habían desarrollado. “Así, pudimos cerrar el círculo entre la señal genética, los cambios en la morfología del corazón y el desarrollo de enfermedades posteriores”, añade Ramírez.

El equipo encontró que corazones más pequeños tienen un mayor riesgo de diabetes, lo que confirma estudios previos en la misma dirección. “En cuanto a la esfericidad, vemos que las personas que tienen un corazón más esférico parecen estar asociados a un mayor riesgo de fibrilación auricular. Existen otras asociaciones, pero no son tan fuertes. Esto confirma que la relación entre la forma del corazón y las enfermedades cardiovasculares es importante”, opina Munroe.

“Ahora ya sabemos que con la información genética se puede saber si alguien va a tener un corazón anormal que le predisponga a tener riesgo, lo que puede servir como un método más económico para hacer screenings. Hace 15 años diría que no, porque el screening genético era caro, pero ahora es mucho más barato que la resonancia”, opina Ramírez. Las enfermedades cardiovasculares continúan siendo la primera causa de mortalidad en España, siendo en el hombre fundamentalmente el infarto, y en la mujer, el ictus.

Para Munroe, este estudio “aporta información adicional a lo que se mide en la clínica por las medidas convencionales y, además, este tipo de nuevas medidas sobre la forma están asociadas con los resultados de la enfermedad, así que es evidente que son importantes”. Por ejemplo, un indicador que los cardiólogos utilizan constantemente es la fracción de eyección ventricular izquierda, que está relacionada con la capacidad de bombeo del corazón. La investigadora británica explica que sus modelos de forma “pueden añadir más información para predecir mejor a alguien en riesgo. Pero, por el momento, estamos en la fase de investigación. Quizás en el futuro, algunos de los componentes de la forma sean muy importantes para ciertas enfermedades. En este momento, no lo sabemos. Pero añade a ese conocimiento más biomarcadores que podrían ser utilizados para la predicción del riesgo cardiovascular”.

En busca de utilidad clínica

Como siguiente paso, el equipo está estudiando imágenes de resonancia grabadas en sístole, cuando el corazón se contrae, lo que parece que añadirá más información, genética y morfológica, que aún no está publicada.

Para Ana García Álvarez, Jefa del Servicio de Cardiología del Hospital Clínic de Barcelona y del grupo de Investigación Traslacional de Insuficiencia Cardiaca e Hipertensión Pulmonar del Centro Nacional de Investigaciones Cardiovasculares, que no ha participado en el estudio, “la originalidad del trabajo es que ven la estructura de una forma más integrada, tiene una cohorte muy grande e integran la sofisticación, digamos, de establecer tipologías de estructura cardiaca con resonancia magnética y eso lo enlazan con lo el genoma completo. Pero lo que interesa es si esas variantes genéticas me predisponen a un mayor riesgo cardiovascular que yo pueda prevenir. Y claro, para esto, todavía estamos un pelín lejos”.

Según la investigadora, a nivel cardiovascular, la genética tiene un cierto impacto, pero nuestro estilo de vida tiene un impacto mucho mayor y al final, “recomendar una vida saludable lo tienes que hacer a todo el mundo: todos deberíamos movernos, no fumar, cuidar el colesterol. Se han hecho muchos estudios de genoma completo de muchas enfermedades cardiovasculares, no tanto de forma, que han demostrado que la genética sí tiene una implicación, pero es inferior al impacto del tipo de vida que llevamos. Según mi experiencia, un 80% se debería al ambiente y un 20% a la genética, que varía, obviamente. Quizás alguno de esos 14 genes relacionados con la forma del corazón tenga una repercusión importante en el futuro que pueda tratarse. Puede ser que no tengan implicación, calidad pronóstica, o que sí la tengan. Es lo que habría que seguir investigando”, concluye la cardióloga.