Continuamos con la serie de formación en hemodinámica. En esta entrega nos alejamos por un momento de las técnicas y los dispositivos para detenernos en algo que sostiene a todos ellos desde antes de que lleguen a la sala: el entrenamiento en modelos animales.
Antes de que un intervencionista implante una prótesis valvular, libere un stent en una bifurcación compleja o resuelva una perforación coronaria en un paciente real, es deseable que haya repetido esos gestos en un entorno controlado donde el error no tenga consecuencias irreversibles. Los modelos animales han cumplido históricamente esa función de puente entre la teoría y la práctica clínica, y siguen siendo hoy una pieza relevante en la formación de residentes, en los cursos de perfeccionamiento técnico y en el desarrollo de nuevos dispositivos, aunque su uso está cada vez más regulado y sometido a criterios éticos estrictos.
Una práctica con siglos de historia y una regulación reciente
El empleo de animales con fines de investigación médica no es nuevo: se remonta a más de 500 años antes de Cristo, con la vivisección practicada en la Grecia antigua, y las técnicas de disección fueron perfeccionadas siglos después por Galeno de Pérgamo, que llegó a considerarse durante mucho tiempo la única alternativa disponible al estudio directo sobre cadáveres. El gran salto se produjo con el auge de la cirugía en el siglo XX, cuando el uso de animales para experimentar y aprender nuevas técnicas se generalizó. Ese desarrollo alcanzó un punto de inflexión hacia 1959, año en el que se sentaron las bases de la investigación y el aprendizaje moderno con modelo vivo, sujetas ya a las guías y requisitos que cada país ha ido definiendo desde entonces.
El uso del modelo vivo para demostrar técnicas, probar equipos o entrenar a alumnos sigue vigente en la actualidad, pero convive con una legislación cada vez más exigente. La preocupación social por los derechos de los animales ha generado un marco normativo rico y con sensibilidades distintas según el país, que trata de encontrar un punto de equilibrio entre quienes defienden su utilidad formativa y quienes cuestionan su uso.
Las tres «R»: el marco ético que guía cualquier procedimiento
Las diferentes guías internacionales comparten un mismo principio rector, conocido como las tres «R», que orienta cualquier proyecto que implique animales de experimentación. La primera es la reducción: eliminar los experimentos innecesarios, aprovechar al máximo cada animal, emplearlos solo en procedimientos con expectativas razonables de resultados útiles, elegir la especie más apropiada para cada pregunta y contar con un comité supervisor que limite el número total de animales utilizados.
La segunda «R» es el reemplazo: recurrir al animal solo cuando no existan alternativas, explorar primero el uso de tejidos in vitro, y preferir especies de escala filogenética inferior o incluso cadáveres humanos y muestras de anatomía patológica cuando el objetivo docente lo permita. La tercera es el refinamiento: evitar el estrés del animal, prevenir secuelas permanentes y descartar el estudio si en algún momento genera sufrimiento evitable.
Estos principios no quedan en el terreno de las buenas intenciones, sino que se traducen en recomendaciones muy concretas antes de iniciar cualquier curso de entrenamiento. Los procedimientos deben ser revisados y aprobados por un comité ético animal previo al inicio de las prácticas, y ese comité debe garantizar que existe personal suficiente para atender las necesidades del animal durante todo el procedimiento y velar por su bienestar. La mayoría de los procedimientos finalizan con la muerte del animal de la manera más humanitaria posible; solo en casos excepcionales se mantiene con vida tras el procedimiento, y siempre garantizando que no queda sufrimiento posterior. Los participantes deben conocer su responsabilidad ética y legal en el manejo de animales vivos, y se les informa del derecho a reportar cualquier uso que consideren inapropiado durante la sesión. Además, los cursos deben programarse de manera que se realice el máximo número de procedimientos posibles en cada animal, reservando para el final aquellos potencialmente más peligrosos para su integridad, y se fomenta el registro audiovisual de las sesiones para poder ilustrar formaciones futuras sin necesidad de repetir el procedimiento con nuevos animales.
Qué especies se utilizan y cómo se parecen (o no) al corazón humano
No existe demasiada bibliografía que compare de forma sistemática la anatomía cardíaca de las distintas especies con la humana, aunque la experiencia acumulada permite identificar diferencias relevantes que conviene tener en cuenta antes de diseñar cualquier modelo. El más asequible en nuestro medio es el modelo porcino, porque el cerdo presenta un crecimiento rápido que le permite alcanzar un tamaño equiparable al humano en apenas seis u ocho meses; esa misma rapidez es, sin embargo, una desventaja para modelar enfermedades crónicas, ya que el animal alcanza gran tamaño en poco tiempo y limita su uso prolongado. Para estudiar cardiopatía estructural con una evolución más lenta se recurre con frecuencia a la oveja, cuyo crecimiento más pausado permite valorar la progresión de la enfermedad a lo largo del tiempo.
En Europa existe una limitación importante para el modelo canino: no pueden emplearse perros sin raza definida ni callejeros recogidos en perreras públicas, sino únicamente animales criados expresamente en granjas cualificadas de raza Beagle. Esta legislación evita la captura y venta ilegal de animales para experimentación, aunque también condiciona su disponibilidad.
Cada especie impone particularidades a la hora de trabajar en la mesa de exploración. El cuadrúpedo condiciona una orientación cardíaca distinta a la humana, con menor tendencia a la orientación izquierda, de modo que en la anatomía radiológica el corazón porcino aparece vertical. Colocado en decúbito supino, una proyección posteroanterior en el cerdo se asemeja a una oblicua anterior izquierda en el humano, y el ápex del corazón se compone básicamente de ventrículo izquierdo. El pericardio tiene una estructura similar en todas las especies, aunque es mucho más consistente en el modelo animal que en el humano, por lo que la punción pericárdica con su característico tacto no resulta tan perceptible en los animales.
En cuanto a la anatomía coronaria del cerdo, tras un abordaje carotídeo o femoral, la aorta ascendente es muy corta, de modo que los catéteres para sondarla no se comportan igual que en humanos: generalmente pueden sondarse ambas coronarias con el mismo catéter, y en la experiencia de los autores la curva palo de hockey es la más adecuada, aunque los catéteres Amplatz de izquierda cortos también proporcionan buen soporte. Las coronarias nacen de los senos de Valsalva derecho e izquierdo, con dominancia derecha en el 70 % de los casos, y los calibres son acordes al peso del animal: para poder emplear el mismo material que se utiliza en humanos conviene trabajar con cerdos de entre 40 y 60 kilogramos. El septo interauricular está situado más posterior en cerdos y ovejas que en el ser humano, mientras que las referencias anatómicas y radiológicas que se emplean habitualmente en la práctica clínica —borde posterior del corazón, seno coronario y haz de His, entre otras— resultan comparables. La aurícula izquierda y la orejuela, sin embargo, sí son distintas entre oveja, cerdo y humano, lo que tiene trascendencia a la hora de evaluar procedimientos de oclusión: en ambas especies animales están visibles con gran cantidad de músculos pectinados y forma triangular de base ancha, mientras que en el humano tienen forma de dedo de guante con base estrecha.
Tres perfiles, tres niveles de curva de aprendizaje
Un modelo de aprendizaje debería incluir idealmente procedimientos similares en animal y en humano, de manera que la experiencia adquirida se traslade de forma inmediata a la práctica clínica. La curva de aprendizaje en cardiología intervencionista suele definirse, de manera arbitraria pero útil, en torno a tres perfiles. El aprendizaje básico corresponde al residente que nunca ha manejado un catéter dentro del cuerpo humano; el entrenamiento en modelo animal es aquí una alternativa útil en circunstancias donde no se dispone de otra opción, porque un entrenamiento inadecuado en técnicas invasivas puede acarrear consecuencias graves en la práctica con humanos, y el aprendizaje tutorizado en modelo animal reduce el riesgo de complicaciones ante una futura aplicación clínica real.
El aprendizaje intermedio se corresponde con los últimos meses de residencia o el inicio como fellow en cardiología intervencionista, cuando los retos técnicos suelen ser de angioplastia coronaria transluminal percutánea, e incluirían técnicas de manejo de catéteres avanzados —catéteres coaxiales con guías cortas, intercambio de catéteres— y distintas técnicas de bifurcación en angioplastia o liberación de cestas rescatadoras de trombos. El aprendizaje avanzado reserva los cursos monográficos para el uso de material específico tipo rotablator, rescate de material embolizado, embolizaciones de perforaciones, stents dedicados para bifurcaciones y técnicas de cardiopatía estructural, entre otros. En un mismo curso pueden combinarse los tres perfiles, adaptándose a las necesidades individuales de cada alumno y a las condiciones del laboratorio, e incluso puede resultar necesario el concurso de personal de enfermería especializada, que debería incluirse en el aprendizaje para garantizar su utilidad práctica.
Antes de plantear cualquier sesión de entrenamiento, conviene formularse una serie de preguntas que orientan si el uso del modelo animal está realmente justificado: cuáles son los beneficios reales de la sesión, si se ha agotado la posibilidad de aprender con alternativas distintas al modelo animal, si el uso del animal garantiza un aprendizaje similar al que se obtendría con humano, si lo aprendido va a poder trasladarse a la práctica diaria, si el número de animales empleado está justificado, si puede aprovecharse el mismo animal para distintas experiencias en una sola sesión, y si existe la seguridad de que el animal no va a sufrir estrés y está adecuadamente sedado y confortable. Solo tras comprobar esta lista puede iniciarse una experiencia docente que mejore la atención a los pacientes y reduzca el estrés del profesional ante una técnica o complicación no prevista, sin menoscabar los derechos que como ser vivo tiene reconocidos el animal.
Modelos de referencia desarrollados en España
El manual recoge tres experiencias españolas que ilustran la combinación de docencia e investigación sobre modelo animal, cada una con un enfoque propio. El Centro de Cirugía de Mínima Invasión ha popularizado los cursos hands on como complemento a la enseñanza puramente teórica, cubriendo cardiología intervencionista coronaria, estructural, periférico y arritmología. Su experiencia distingue tres niveles: cursos básicos, orientados a familiarizar a residentes y becarios con los elementos esenciales del manejo de catéteres, equipo radiológico y material de intervencionismo; cursos intermedios, diseñados para probar materiales y dispositivos en un modelo con lesiones creadas expresamente —arterias con estenosis previas mediante ligadura externa incompleta, o modelos de tortuosidad calcificada con elementos metálicos colocados a modo de «puertas de eslalon» para dificultar la navegación de guías y catéteres—; y cursos avanzados, dirigidos a intervencionistas ya experimentados, centrados en la solución de complicaciones como embolizaciones con coils, rescate de material atrapado o liberación de material fracturado, incluyendo también técnicas avanzadas en intervencionismo estructural como el implante de prótesis aórticas transcatéter.
La Fundación Investigación Sanitaria en León, a través del Grupo Cardiovascular de la institución, combina el aspecto docente con una faceta investigadora consolidada en tres líneas: intervencionismo coronario, donde se ha empleado durante años el modelo de coronarias sanas porcinas para analizar la respuesta vascular al implante de stents, sancionado tanto por la FDA como por la EMA; cardiopatía estructural, con proyectos de análisis de resultados de dispositivos de TAVI en colaboración con fabricantes sobre modelo porcino, además de estudios sobre inducción de calcificación yatrogénica de la válvula porcina y de esclerosis valvular en modelo de conejo hipercolesterolémico; e isquemia/reperfusión y terapias regenerativas, con el desarrollo de un modelo experimental de infarto de miocardio basado en el daño isquémico del músculo papilar posteromedial asociado a una sobrecarga de volumen, factible y con una tasa de supervivencia razonable para analizar la seguridad y eficacia de futuros dispositivos.
El Centro Nacional de Investigaciones Cardiovasculares (CNIC) está dedicado principalmente a la investigación cardiovascular, con un papel docente centrado en la metodología de investigación más que en la formación técnica del intervencionista, algo que en España se realiza de manera preferente en Cáceres. El grupo del CNIC utiliza modelos que reproducen la patología cardiovascular humana para testar nuevas intervenciones o mecanismos, y se centra sobre todo en tres modelos: isquemia/reperfusión, dirigida a la reducción del tamaño del infarto para tiempos de isquemia determinados; insuficiencia cardíaca, para probar nuevas dianas de tratamiento tras dejar evolucionar el infarto de forma natural; e hipertrofia ventricular izquierda, inducida mediante banding no restrictivo de la aorta ascendente en cerdos jóvenes, un modelo especialmente útil para el estudio hemodinámico de la estenosis aórtica.
Perspectivas de futuro
El empleo de modelos animales sigue siendo muy frecuente tanto en el aspecto docente como en el investigador, y las directrices marcadas por las agencias reguladoras más importantes, la FDA y la EMA, son discutidas, aceptadas y detalladas por grupos de expertos que las actualizan de manera periódica. En el terreno de la cardiopatía estructural las directrices están menos especificadas, aunque empiezan a comunicarse recomendaciones al respecto. Son muchas las especialidades médicas que reconocen la utilidad de la enseñanza sobre modelos animales —traumatología, cirugía torácica, cirugía general— y en particular se ha demostrado eficiente en la formación del cirujano cardíaco, tanto en aspectos técnicos como en el manejo de la circulación extracorpórea, la asistencia ecocardiográfica o el diseño de modelos complejos de cardiopatías congénitas.
Sin embargo, ni las guías de formación y competencia clínica en cardiología intervencionista estadounidenses, ni las europeas, ni las canadienses mencionan la utilidad práctica que este tipo de enseñanza puede tener, y parece existir un marcado retraso en la adopción de estándares para la formación del cardiólogo intervencionista: mientras que en el ámbito quirúrgico se discuten con detalle las ventajas e inconvenientes de los distintos métodos de enseñanza, las guías de intervencionismo apenas mencionan de forma marginal el empleo de simuladores, y ninguno de los documentos de acreditación específico para el ejercicio y enseñanza promovido en nuestro país detalla el papel de los modelos animales. Probablemente este sea el momento de reivindicar lo que los autores del capítulo consideran una herramienta formativa interesante, formalizando la acreditación de estos cursos por parte de los organismos adecuados —sociedades científicas, universidades, el Sistema Nacional de Salud— y definiendo el valor de los créditos formativos que actualmente se solicitan para su reconocimiento oficial, aunque su día a día siga teniendo un valor formativo evidente por sí mismo.
Este artículo tiene un enfoque divulgativo dirigido a profesionales y personas interesadas en la cardiología intervencionista; no sustituye la formación reglada ni los protocolos específicos de cada centro. Contenido elaborado a partir de los temas tratados en el capítulo 63, «Modelos animales en el aprendizaje de la cardiología intervencionista», del Manual de Hemodinámica e Intervencionismo Cardíaco (Unidad de Hemodinámica, Servicio de Cardiología, Hospital Universitario Fundación Jiménez Díaz, Madrid), utilizado aquí como obra de referencia.