Os namorados abandonados podem dizer que não há cura para um coração partido. Mas a ajuda está a caminho para aqueles cujos corações reais estão doentes, graças a um conjunto inovador de tecnologias que poderiam um dia beneficiar milhões de pessoas que sofrem de insuficiência cardíaca.
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O coração usa quatro câmaras para bombear o sangue por todo o corpo: um átrio e um ventrículo de cada lado. Depois que o sangue é enriquecido com oxigênio nos pulmões, ele é enviado para o átrio esquerdo e através do ventrículo esquerdo para que possa ser bombeado por todo o corpo. O sangue depletado de oxigênio retorna ao átrio direito do coração, depois se move para o ventrículo direito e é bombeado de volta para os pulmões.
A maioria dos pacientes com transplante cardíaco foi hospitalizada várias vezes por insuficiência cardíaca grave porque um ou ambos os lados do coração não funcionam adequadamente. Isso é comumente causado por danos nos músculos do coração ou nas válvulas das câmaras, doença cardíaca coronária, condições hereditárias ou infecções virais.
Máquinas de Coração “Wearable”
O coração artificial de Jarvik-7 era feito de poliuretano, e cada câmara tinha o tamanho de um punho. (Bettmann / CORBIS) Apenas 2.000 a 2.500 corações de doadores ficam disponíveis a cada ano nos EUA, o que significa que milhares de pacientes gravemente doentes devem esperar meses ou até anos por um transplante - se conseguirem sobreviver por tanto tempo. O coração artificial total da SynCardia, herdeiro da tecnologia usada nos famosos aparelhos Jarvik da década de 1980, é de longe o coração artificial mais utilizado, com mais de 1.350 implantes de sucesso desde que foi aprovado para uso. Ele atua como uma ponte crítica, permitindo que pacientes que sofrem de insuficiência cardíaca biventricular de estágio final sobrevivam até que um transplante humano esteja disponível.
Até recentemente, porém, muitas pessoas usando o dispositivo SynCardia estavam confinadas ao hospital, porque os motores e eletrônicos do coração estão alojados fora do corpo em um dispositivo grande e pesado. O motorista conecta-se ao coração artificial com dois tubos e cria um batimento cardíaco artificial preenchendo “balões” dentro dos ventrículos artificiais do dispositivo. Isso empurra o sangue para o sistema circulatório a uma taxa de 2, 5 galões por minuto. O sistema simplifica as partes móveis dentro do próprio coração artificial, o que explica, em parte, por sua taxa de falha extremamente baixa de menos de um por cento.
Mas a redução da qualidade de vida dos pacientes presos em um quarto de hospital pode cobrar seu preço. Assim, após quatro anos de testes, o FDA aprovou o driver portátil Freedom em julho de 2014. Em uso na Europa desde 2010, esse dispositivo permite que os pacientes substituam os motoristas do tamanho de uma máquina de lavar louça por uma unidade menor que pesa apenas 13, 5 libras. Pode ser transportado em uma mochila ou em um caddie ou andador. A unidade funciona com baterias de íons de lítio e pode ser recarregada conectando-se a uma tomada de parede padrão ou carregador de carro, permitindo que os pacientes voltem para casa e tenham uma vida relativamente normal enquanto aguardam transplantes.
Quanto o dispositivo pode ajudar um receptor de coração artificial? Considere o caso de Randy Shepherd: Quando adolescente, seu coração havia sido danificado pela febre reumática e seus dois ventrículos já não conseguiam bombear sangue suficiente para mantê-lo vivo. Shepherd recebeu um coração SynCardia em junho de 2013. Menos de um ano depois, Shepherd usou sua unidade Freedom para completar uma caminhada de 6, 2 milhas como participante em Pat's Run, perto de Phoenix, Arizona.
“Embora eu não necessariamente me sinta inspirado, sinto que mostrar às pessoas o que é possível é importante, que a vida não termina com um diagnóstico médico ruim”, escreveu ele logo após o evento em um Reddit Ask Me Anything. Shepherd, conhecido como "Tin Man", recebeu um transplante de coração de doador em outubro de 2014, depois de viver com seu coração artificial por 15 meses e especula que a atividade física que ele pôde desfrutar com a Freedom pode ter aumentado suas chances uma recuperação bem sucedida.
Máquina de parte, parte da vaca
Um coração artificial CARMAT. (TAPETE DO CARRO) Para a maioria dos pacientes, um coração SynCardia deve ser um paliativo até que o calor do doador esteja disponível. O objetivo mais desafiador é projetar uma solução permanente.
Na França, os pesquisadores estão usando uma mistura de componentes artificiais e biológicos para fazer exatamente isso. O coração artificial CARMAT é feito de duas câmaras divididas ao meio por uma membrana. Um lado é o lar de um sistema de bombeamento de motores e fluidos, que move a membrana para forçar o sangue do outro lado para o sistema circulatório. Os sensores e os controles microeletrônicos monitoram a pressão e ajustam as taxas de fluxo de acordo com a atividade do paciente - permitindo que a frequência cardíaca acomode o exercício, por exemplo.
A superfície da membrana voltada para o sistema de bombeamento é feita de poliuretano, enquanto o lado oposto em contato com o sangue humano foi construído com tecidos de corações de vaca. As válvulas artificiais do coração também são feitas de tecido de vaca, e os projetistas esperam que esses materiais biológicos quimicamente esterilizados aliviem os problemas que atormentam corações artificiais passados. Por exemplo, a incompatibilidade do corpo com materiais sintéticos pode destruir os glóbulos vermelhos ou desencadear a coagulação.
O primeiro receptor do coração do CARMAT, um doente terminal de 76 anos, recebeu o implante em dezembro de 2013 e morreu em março do ano seguinte. O segundo paciente a ser equipado com o dispositivo deixou o Hospital Universitário de Nantes em 19 de janeiro, armado com uma bateria externa portátil e leve. O homem recebeu o coração no verão passado como parte de um ensaio clínico.
“Nossa maior recompensa tem sido a alegria do paciente em não apenas recuperar um nível de atividade que era impensável há alguns meses graças à bioprótese, mas, mais importante, ser capaz de viver uma vida real em casa com a família e amigos”, declarou o chefe da CARMAT. O diretor executivo Marcello Conviti disse em um comunicado de imprensa.
Vivendo sem um batimento cardíaco
Além dos riscos da rejeição biológica, um grande problema para os designers de corações artificiais tem correspondido à incrível durabilidade do design da Mãe Natureza. Um coração humano saudável precisa bombear cerca de 35 milhões de vezes por ano, uma incrível carga de trabalho que os engenheiros tiveram dificuldade em acomodar com qualquer dispositivo.
Pesquisadores do Instituto do Coração do Texas estão lidando com esse problema com uma corrida final em torno da questão - criando um coração que não bate de todo, mas que fornece um fluxo contínuo de sangue. Seu conceito de coração artificial total da BiVACOR tem alguma história comprovada por trás disso. Quando ambos os lados de um coração estão falhando, um transplante se torna necessário. Mas se apenas um dos lados não estiver bombeando adequadamente, o coração pode ser tratado com implantes que aumentam o fluxo. Dispositivos de assistência ventricular esquerda (LVADs) são implantes de fluxo contínuo que impulsionam os corações doentes com um impulsor em constante rotação que empurra o sangue através do corpo - às vezes assumindo a maioria ou quase toda a produção de bombeamento do coração humano. Mais de 20.000 pessoas atualmente usam esses auxiliares de turbina.
Buscando expandir essa tecnologia para a substituição de todo o coração, os pesquisadores projetaram um dispositivo com apenas uma parte móvel: um rotor com duas lâminas que gira dentro de uma pequena câmara de titânio. Uma lâmina menor força o sangue através da câmara direita para os pulmões, enquanto uma lâmina maior o move para fora da câmara esquerda para o sistema circulatório e através do corpo. O rotor é suspenso por campos magnéticos, o que reduz ainda mais o desgaste, eliminando o atrito. A tecnologia MAGLEV controla a rotação dos blades para corresponder ao nível de atividade do usuário.
O coração da BiVACOR é uma das poucas opções pequenas o suficiente para ser implantado em uma criança, um avanço fundamental em relação a outros esforços artificiais que podem ser muito volumosos, mesmo para adultos menores. Como todas as tecnologias de coração artificial até hoje, o sistema tem possíveis desvantagens. Substituir o bombeamento natural por uma hélice sujeita o sangue a um pouco de formação de espuma que pode promover hemorragias internas, derrames ou outras complicações. Mas o conceito tem pelo menos uma história de sucesso inicial.
Uma versão anterior do BiVACOR foi implantada em um paciente terminal, Craig Lewis, no Instituto do Coração do Texas, em março de 2011. Lewis viveu por seis semanas antes de morrer de insuficiência hepática e renal relacionada ao problema cardíaco, tratamento teria entregado uma vida útil mais longa. Mas ele provou que era possível sobreviver por mais tempo do que se imaginava com apenas o zumbido suave de uma hélice dentro de seu peito.
