CULTURA|CIENCIA
Una nueva modalidad de análisis puede eventualmente tener valor para la detección de personas en riesgo y tener un papel en el seguimiento de la progresión de la enfermedad, lo que podría llevar, en el futuro cercano, al desarrollo de un biomarcador de bajo costo y fácil acceso para su detección, a través del análisis de fondo del ojo.
«Los ojos son el punto donde se mezclan alma y cuerpo». Esta hermosa y poética frase atribuida al poeta alemán del siglo XIX, Friedrich Hebbel, es un reflejo de las muchas maneras en las que el ser humano ha percibido la idea de que los ojos son una ventana de acceso a lo más interno de su esencia, como son el pensamiento o la memoria, capacidades que indiscutiblemente subyacen en nuestro cerebro. Sin embargo, la ciencia ha demostrado que esta relación está lejos de ser solo una idea poética o conceptual: el ojo, desde el punto de vista anatómico, celular y funcional, es una extensión del cerebro.
Durante los últimos años se han realizado en modelos animales y en humanos post mortem (luego de fallecer), estudios que han asociado el deterioro de la retina con enfermedades neurodegenerativas, como la enfermedad de Alzheimer (EA), abriendo la posibilidad a encontrar manifestaciones específicas de esta patología en este tejido.
Recientemente un estudio publicado en la revista Nature Communications, comandado por Xavier Hadoux, tuvo como objetivo principal la búsqueda de un biomarcador en la retina de humanos vivos que pudiese ser distintivo para la EA. Para entender esto, hay que aclarar que un biomarcador es una sustancia, molécula o proceso biológico presente en el cuerpo que sirve para predecir el desarrollo de una enfermedad, diagnosticar su presencia o el riesgo de padecerla y que en este caso sería el Alzheimer.
El estudio se basó principalmente en vincular imágenes de la retina con imágenes cerebrales que presentaban beta-amiloide, una proteína que se acumula de manera anormal en los cerebros con Alzheimer, y que es la característica distintiva para su diagnóstico. Esta asociación se basaría en la idea de que en la retina también se acumularían proteínas beta-amiloide, de forma paralela al avance de la enfermedad, y que estas pueden usarse como un biomarcador.
Existieron dos puntos trascendentes para el desarrollo del estudio; primero, como se mencionó anteriormente, fue realizado en humanos vivos y, segundo, está la utilización por primera vez de una tecnología no invasiva (no quirúrgica) llamada análisis de imagen hiperespectral en la retina. La tecnología de imagen hiperespectral consiste en recopilar la luz que se refleja en la retina, pero separando su espectro electromagnético (la luz blanca está compuesta por la mezcla de todos los colores, si se divide, como cuando la luz blanca se transforma en un arcoíris, se separa según el espectro electromagnético de cada color).
La técnica de dividir las imágenes en una gama de espectros, permite identificar moléculas que dejan unas huellas de colores únicas a lo largo de todo el espectro de luz reflejada, como si fueran huellas dactilares. Estas «huellas dactilares» o “huellas de colores únicas” permitirían la identificación de las moléculas de beta-amiloide en la retina, las cuales serían nuestro biomarcador. Pero… ¿cómo los científicos pudieron relacionar la EA con estas “huellas de colores únicas” en la retina? Vayamos a ese punto.
Los científicos reclutaron desde la unidad de Neuropsiquiatría del Royal Melbourne Hospital 15 pacientes con Alzheimer (casos) y 20 pacientes sin la enfermedad (controles), con un promedio de edad de 68 y 69 años para cada grupo, respectivamente. Todos los casos tenían deterioro cognitivo leve o EA temprana, determinada por pruebas neuropsicológicas y cantidades de beta-amiloide moderadas a altas en sus cerebros, lo que se determinó mediante un examen de imagen llamado TEP (tomografía por emisión de positrones), una especie de escáner especial que puede identificar estas proteínas. El grupo de control incluyó participantes de la misma edad y sexo con cantidades de beta-amiloide en la TEP negativo para el diagnóstico de enfermedad de Alzheimer.
A cada grupo de personas se le realizó la toma de imágenes hiperespectrales de la fóvea, una zona específica de la retina involucrada en la visión en color, y en lugares adyacentes a esta área. Al realizar las comparaciones de las imágenes entre grupos, las diferencias fueron notables: los casos generaban espectros de luz en sus retinas muy distintos a los controles, en otras palabras, poseían “huellas de colores únicas”, sugiriendo que la EA afecta de manera específica la retina de estos pacientes. Estas diferencias fueron más notables en la fóvea, y una zona superior adyacente a ella.
Sin embargo, los investigadores se preguntaron si las imágenes obtenidas podrían haber sido alteradas por estados patológicos oculares como las cataratas. Si fuese el caso, la utilidad clínica de este biomarcador sería limitada. Para resolver esta duda, realizaron tomas de imágenes hiperespectrales en individuos con cataratas visualmente significativas, antes y después de una intervención quirúrgica para la corrección de estas. Los resultados luego del análisis no encontraron diferencias entre los grupos antes o después de la operación, por lo que la técnica funciona incluso con presencia de cataratas.
A pesar de estos hallazgos, no se puede afirmar que estas diferencias espectrales se deban a la presencia de beta-amiloide; la única manera es realizar un análisis de la retina post mortem. Por lo que el siguiente paso de los investigadores fue determinar si las diferencias que observaron en los patrones espectrales entre ambos grupos se debían, efectivamente, a la presencia de esta molécula.
Para esto, los científicos encontraron la forma de asociar estas “huellas de colores únicas” a la presencia efectiva de esta molécula realizando la siguiente pregunta: ¿si tuviéramos hallazgos hiperespectrales similares, en retinas que comprobadamente tienen presencia de beta-amiloide, y a la vez esta presencia de beta amiloide es consecuencia de la EA? Para comprobar esto, reprodujeron la técnica en un modelo animal transgénico de Alzheimer llamado 5xFAD. Estos ratones replican aspectos de la patología de la EA, incluida la acumulación de niveles altos de esta proteína en el cerebro y la retina, así como deterioro de la memoria.
De esta forma, realizaron un protocolo similar al efectuado en los humanos, utilizando casos y controles para realizar las comparaciones entre ratones transgénicos de enfermedad de Alzheimer y ratones sin la enfermedad. Los resultados obtenidos fueron la presencia de “huellas de colores únicas” sorprendentemente similares a las obtenidos en humanos, con diferencias marcadas en las imágenes hiperespectrales de los ratones transgénicos, en comparación con los controles. Luego de esto analizaron post mortem las retinas de los ratones transgénicos, comprobando la acumulación de esta proteína en sus retinas sin presencia de otra molécula que pudiese explicar estas diferencias, comprobando la idea inicial de que en la retina se acumulan proteínas beta-amiloide, de forma paralela al avance de la enfermedad.
Esta nueva modalidad de análisis, puede eventualmente tener valor para la detección de personas en riesgo de EA y puede jugar un papel en el seguimiento de la progresión de la enfermedad, lo que podría llevar en el futuro cercano al desarrollo de un biomarcador de bajo costo y fácil acceso para su detección, a través del análisis del fondo de ojo.
Es importante recalcar que la enfermedad de Alzheimer está incluida en las garantías GES, y supone un desafío importante para el sistema de salud, debido a la proyección del aumento en incidencia en los próximos años. En la actualidad la EA representa más del 70% de las demencias que padecen las personas después de los 65 años y, desafortunadamente, no tiene cura ni tratamiento eficaz para su avance.
Sin embargo, la detección temprana supondría una diferencia sustantiva en la toma de decisiones familiares y del propio paciente en cuanto a las proyecciones en calidad de vida. Hoy por hoy, el diagnóstico es esencialmente clínico, cuando las manifestaciones ya están presentes, implicando que los programas de intervención lleguen de manera tardía ante las problemáticas multifactoriales que provoca.
Dado que el amiloide se acumula en el cerebro 15 a 20 años antes del inicio del deterioro cognitivo, este estudio abre la esperanza para la construcción de un biomarcador accesible poco invasivo y de bajo costo y, una vez que se perfeccione la técnica, podría ser de gran utilidad para la detección de personas en riesgo de EA y tener un papel en el seguimiento de la progresión de esta terrible enfermedad.
Fuente: https://www.nature.com/articles/s41467-019-12242-1
*Este artículo surge del convenio con el Centro Interdisciplinario de Neurociencia de la Universidad de Valparaíso.
