La esclerosis múltiple (EM) es una enfermedad neurológica que, con frecuencia, conduce a discapacidades permanentes. Con cerca de 2.9 millones de personas afectadas en todo el mundo y alrededor de 15,000 solo en Suiza, la EM presenta un desafío médico significativo.
Esclerosis múltiple
Un aspecto clave de esta enfermedad es que provoca que el propio sistema inmunológico del paciente ataque y destruya las vainas de mielina en el sistema nervioso central.
Estas vainas protectoras aíslan las fibras nerviosas, de manera similar al recubrimiento de plástico alrededor de un cable de cobre. Si se dañan o se vuelven más delgadas, esto puede llevar a trastornos visuales, del habla y de coordinación irreversible.
Hasta ahora, no ha sido posible visualizar las vainas de mielina lo suficientemente bien como para utilizar esta información en el diagnóstico y monitoreo de la EM.
Sin embargo, un equipo de investigadores de ETH Zurich y la Universidad de Zurich, liderado por Markus Weiger y Emily Baadsvik del Instituto de Ingeniería Biomédica, ha desarrollado un nuevo procedimiento de resonancia magnética (RM) que mapea la condición de las vainas de mielina de manera más precisa de lo que era posible anteriormente.
Este novedoso método fue probado con éxito en personas sanas por primera vez.
En el futuro, este sistema de RM con su escáner especial para la cabeza podría ayudar a los médicos a reconocer la EM en una etapa temprana y a monitorear mejor la progresión de la enfermedad.
Además, la tecnología podría facilitar el desarrollo de nuevos medicamentos para la EM.
Pero eso no es todo: el nuevo método de RM también podría ser utilizado por los investigadores para visualizar mejor otros tipos de tejidos sólidos, como el tejido conectivo, los tendones y los ligamentos.
Mapas Cuantitativos de Mielina
Los dispositivos de RM convencionales capturan solo imágenes inexactas e indirectas de las vainas de mielina.
Esto se debe a que la mayoría de estos dispositivos reaccionan a las moléculas de agua en el cuerpo que han sido estimuladas por ondas de radio en un fuerte campo magnético.
Sin embargo, las vainas de mielina, que envuelven las fibras nerviosas en varias capas, consisten principalmente en tejido graso y proteínas.
Aunque hay algo de agua, conocida como agua de mielina, atrapada entre estas capas, las RM estándar construyen sus imágenes principalmente utilizando las señales de los átomos de hidrógeno en esta agua de mielina, en lugar de visualizar directamente las vainas de mielina.
El nuevo método de RM desarrollado por los investigadores de ETH resuelve este problema y mide el contenido de mielina directamente.
Asigna valores numéricos a las imágenes de RM del cerebro para mostrar cuánta mielina está presente en una área específica en comparación con otras áreas de la imagen.
Un número 8, por ejemplo, significa que el contenido de mielina en este punto es solo el 8% del valor máximo de 100, lo que indica un adelgazamiento significativo de las vainas de mielina.
En resumen, cuanto más oscuro sea el área y menor sea el número en la imagen, más se han reducido las vainas de mielina. Esta información debería permitir a los médicos evaluar mejor la gravedad y la progresión de la EM.
Medición de Señales en Millonésimas de Segundo
Sin embargo, es difícil visualizar directamente las vainas de mielina. Las señales que desencadena la RM en el tejido son muy efímeras; las señales que emanan del agua de mielina duran mucho más.
“En pocas palabras, los átomos de hidrógeno en el tejido de mielina se mueven con menos libertad que los del agua de mielina. Esto significa que generan señales mucho más breves, que desaparecen después de unos pocos microsegundos”, explica Weiger, agregando:
“Y teniendo en cuenta que un microsegundo es una millonésima de segundo, eso es un tiempo muy corto”. Un escáner de RM convencional no puede capturar estas señales fugaces porque no toma las medidas lo suficientemente rápido.
La tecnología ya está aquí
Para resolver este problema, los investigadores utilizaron un escáner de cabeza de RM especialmente personalizado que han desarrollado durante los últimos diez años en colaboración con las empresas Philips y Futura.
Este escáner se caracteriza por un gradiente especialmente fuerte en el campo magnético. “Cuanto mayor sea el cambio en la fuerza del campo magnético generado por las tres bobinas del escáner, más rápido se pueden registrar la información sobre la posición de los átomos de hidrógeno”, dice Baadsvik.
Generar un gradiente tan fuerte requiere una corriente potente y un diseño sofisticado. Como los investigadores escanean solo la cabeza, el campo magnético está más contenido y concentrado que con los dispositivos convencionales.
Además, el sistema puede cambiar rápidamente de la transmisión de ondas de radio a la recepción de señales; los investigadores y sus socios de la industria han desarrollado un circuito especial para este propósito.
Los investigadores ya han probado con éxito su procedimiento de RM en muestras de tejido de pacientes con EM y en dos individuos sanos. A continuación, desean probarlo en pacientes con EM.
Si el nuevo escáner de cabeza de RM llegará o no a los hospitales en el futuro dependerá ahora de la industria médica. “Hemos demostrado que nuestro proceso funciona”, dice Weiger. “Ahora le toca a los socios de la industria implementarlo y llevarlo al mercado”.
Para mayor información se puede visitar Online Library.
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