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Fotónica

Diagnóstico en tiempo real

Desarrollan una técnica con empleo de láser para determinar rápidamente el nivel de grasa en hígados para transplantes

BagnatoMIGUEL BOYAYANLa unión del láser con la medicina se apresta a producir una herramienta capaz de perfeccionar el delicado trabajo de selección de hígados destinados a transplantes. Investigadores del Centro de Investigaciones en Óptica y Fotónica (Cepof) de São Carlos de la Universidad de São Paulo (USP) desarrollaron una forma de biopsia óptica que suministra en tiempo real, de manera no invasiva y objetiva, el tenor de grasa acumulado en el órgano. El aparato que realiza el examen -una fina cánula que emite un haz de láser sobre el tejido en análisis, absorbe la luz devuelta por el tejido biológico y envía los datos a un espectrómetro y una computadora portátil acoplados en un maletín- fue probado con éxito en ratones en el marco de un estudio piloto con seres humanos por cirujanos de la Facultad de Medicina de Ribeirão Preto (FMRP), también de la USP.

El nuevo abordaje suministra con precisión y de manera casi instantánea el grado de esteatosis hepática (lípidos en el hígado), una información indispensable en la búsqueda de órganos más viables para transplantes. Hígados grasosos, con  esteatosis de más del 30%, no pueden utilizarse para ese fin. “(La biopsia óptica) puede ser una alternativa prometedora con relación a los métodos de diagnóstico convencionales empleados en cirugías y transplantes”, escribieron Giovanni Bottiroli y Anna Cleta Croce, de la Universidad de Pavia (Italia) en editorial en la revista Liver International de marzo de este año. En esa misma edición del periódico internacional, los científicos paulistas publicaron un artículo narrando el trabajo con los roedores. El Cepof, en donde fue creada la técnica de diagnóstico de grasa en el hígado con el auxilio del láser, es uno de los Centros de Investigación, Innovación y Difusión (Cepids) financiados por la FAPESP.

El médico Orlando Castro e Silva Júnior, jefe de la división de cirugía digestiva y coordinador del grupo de transplantes de la FMRP, está convencido de que el nuevo abordaje será de gran valía en su especialidad. “Con el resultado de la biopsia óptica en manos, basta con emplear la regla de tres para determinar el grado de esteatosis del hígado”, explica el cirujano, uno de los autores de los trabajos con animales y seres humanos. Difícilmente se encuentra tiempo para extraer una muestra de tejido del hígado disponible para transplante y someterla a los debidos exámenes. Por eso, el diagnóstico del grado de esteatosis hepática lo hace normalmente de manera subjetiva el propio cirujano. Actualmente, la evaluación del órgano donado compete al ojo del médico, comenta Castro e Silva. “No da tiempo de realizar una biopsia (convencional)”. El láser puede ser una luz en esa laguna de incertidumbre.

Para concebir un sistema rápido y preciso de diagnóstico de la acumulación de grasa en el hígado, los investigadores de la USP exploraron un fenómeno sumamente conocido de la física: la espectroscopía de fluorescencia. Algunas moléculas tienen la capacidad de absorber energía y emitir luz una vez excitadas con una fuente luminosa. En el caso de los trabajos con la esteatosis hepática, un haz de láser disparado sobre el tejido biológico en cuestión actúa como agente inductor de la fluorescencia. “Lo que hicimos fue correlacionar directamente la intensidad de la fluorescencia con el contenido de grasa del hígado”, explica Vanderlei Salvador Bagnato, coordinador del Cepof y uno de los principales investigadores del área. “Cada grado de esteatosis (leve, moderada o avanzada) genera respuestas distintas.”

El diseño de la estrategia no es nuevo. Los propios científicos de São Carlos trabajaron de manera similar cuando desarrollaron sistemas de diagnóstico en tiempo real por espectroscopía de fluorescencia para otras condiciones clínicas y tejidos, como algunos tipos de tumores de boca y de hígado y la enfermedad del chancro cítrico que ataca a los naranjales. En este tipo de abordaje, el primer paso consiste en verificar si la técnica capta la alteración biológica estudiada y es capaz de generar un patrón confiable que permita diferenciar los distintos estadios o fases de esta patología. “Debemos verificar si el método es sensible a esta condición biológica en un modelo animal”, dice Cristina Kurachi, una de las investigadoras del Cepof. “Sin esa confirmación, se hace muy difícil proponer la técnica para su uso en seres humanos.”

Los ensayos con los roedores animaron a los investigadores de São Carlos y Ribeirão Preto -y también a los editores de la revista Liver International. El diagnóstico con espetroscopía de fluorescencia dio cuenta de separar a los ratones en los cuatro grandes grupos en que estaban divididos clínicamente: animales normales (sin grasa en el hígado), con grado leve, moderado y elevado de esteatosis hepática. En el artículo del periódico médico, el equipo de la USP muestra que, al arrojar un haz de láser de una determinada longitud de onda sobre el tejido biológico, se genera un factor de fluorescencia de la esteatosis que varía linealmente de acuerdo con la presencia de lípidos en el hígado: cuanto más grasa en el órgano, mayor es el factor. Con ese dato, el cirujano en duda sobre la real condición de un hígado donado puede descubrir instantáneamente el nivel de lípidos en el órgano. “Probamos el método en 27 hígados humanos donados, seis de ellos ya descritos en nuestro estudio piloto, y parece que es fantástico para el diagnóstico de esteatosis”, afirma el cirujano Castro e Silva. “Creemos que podemos usar esta tecnología para analizar otros problemas hepáticos tales como la cirrosis”. Antes de contar con las salas de cirugía de los hospitales, el láser al servicio de la medicina deberá pasar por pruebas con más hígados humanos destinados a transplantes.

El proyecto
Biofotónica – Fluorescencia óptica; Modalidad Centros de Investigación, Innovación y Difusión (Cepids); Coordinadores Vanderlei Salvador Bagnato y Cristina Kurachi – Centro de Investigaciones en Óptica y Fotónica (Cepof) de la USP de São Carlos y Orlando Castro e Silva Júnior – FMRP de la USP; Inversión R$ 40.000 y US$ 32.000 por año para el proyecto (FAPESP)

Artículo científico
OLIVEIRA, G.R. et al. Fluorescence spectroscopy to diagnose hepatic steatosis in a rat model of fatty liver. Liver International. v. 29, n. 3, p. 331-336. mar. 2009.

 

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