Tecnología de RM permite análisis de accidentes cerebrovasculares

Sam Grant, investigador y profesor asociado de ingeniería química y biomédica del Laboratorio Nacional de Campo Magnético Alto con sede en la Universidad Estatal de la Florida (FAMU-FSU; MagLab; Tallahassee, FL, EUA) y del Colegio de Ingeniería de la FSU. “Esta investigación ofrece una nueva técnica para el análisis químico de los metabolitos producidos durante la apoplejía y un medio para evaluar los cambios dinámicos que suceden en el tamaño y en los procesos de las células del tejido vivo”.

Esta investigación fue presentada en dos artículos, uno publicado el 9 de octubre de 2014 en la revista Nature Communications y el otro publicado el 10 de septiembre de 2014, en la revista Journal of Cerebral Blood Flow and Metabolism.

Esta nueva técnica es una manera de aplicar estrechamente energía a los metabolitos presentes en una muestra que se expone a un campo magnético muy alto. Al “excitar” de manera selectiva estos metabolitos y estudiar su distribución y localización en el tejido cerebral, el equipo de investigación puede examinar el microambiente de esos metabolitos y decir si las células se han ido reduciendo o agrandando, lo cual resulta fundamental para determinar la gravedad de un accidente cerebrovascular, de acuerdo con el doctor Grant.

Esta información podría ayudar a los médicos a tratar mejor a los pacientes. “Los accidentes cerebrovasculares producen una interrupción del flujo de la sangre y el oxígeno hacia el cerebro”, explicó Jens Rosenberg, otro investigador de MagLab y uno de los coautores de Grant. “Mediante esta investigación, podemos ver cómo las neuronas y otras células nerviosas responden a la interrupción del flujo de sangre después de un accidente cerebrovascular y utilizar esa información para comprender mejor los efectos completos de un derrame cerebral”.

La pieza emblemática de MagLab, el sistema de imán de 900 MHz para resonancia magnética nuclear (RMN) con cilindro ultra-ancho fue un elemento crucial para la investigación. Gracias a la utilización de este potente imán, los investigadores, entre quienes se encontraban científicos del Centro Champaulimaud (Lisboa, Portugal) y del Instituto de Ciencia Weizmann (Rehovot, Israel), lograron capturar firmas químicas bien identificadas de los metabolitos presentes en el cerebro, a partir de muestras con un volumen de 125 microlitros, con alta sensibilidad y fidelidad y en seis segundos.

Los exámenes comunes con imágenes de resonancia magnética (IRM) realizados en los hospitales y los consultorios médicos miden alrededor de 1,5 a 3 Tesla (la unidad de intensidad del campo magnético), mientras que este de 900 MHz mide la enorme cifra de 21,1 Tesla, con lo cual se obtiene una sensibilidad al menos siete veces mayor. “Este campo muy alto, junto con el diseño de la secuencia de impulsos de RF [radiofrecuencia] realizado por nuestros colaboradores y las sondas de RF fabricadas aquí mismo, ofrecen una excelente forma no invasiva de evaluar la evolución de la apoplejía y su posible tratamiento”, dijo el Dr. Rosenberg.

Además, los investigadores prevén posibilidades interesantes de utilizar esta técnica para estudiar también otros trastornos devastadores. “Mediante la evaluación de regiones espectrales que antes no se podían detectar, esperamos tomar las huellas dactilares de ciertas enfermedades, como el accidente cerebrovascular isquémico, de manera que podamos identificar nuevas características que son específicas de ciertas situaciones patológicas a nivel metabólico in vivo”, dijo el doctor Grant. “Hay mucho trabajo por hacer para identificar estos cambios dinámicos y así decidir cuándo y cómo nuestros tratamientos pueden ser más efectivos”.

Otros estudios sobre metabolitos que también utilicen esta técnica, podrían servir para el análisis de los trastornos neurológicos tales como la demencia, la esquizofrenia y las enfermedades de Lou Gehrig, Parkinson, Alzheimer y Huntington.


Enlace relacionado:
Florida State University-based National High Magnetic Field Laboratory
Champaulimaud Center
Weizmann Institute of Science