CIUDAD DE MÉXICO (3 Septiembre 2014).- Un nuevo
método para la medición y proyección de los flujos sanguíneos en el cerebro
podría ayudar a los médicos e investigadores a entender mejor cómo el abuso de
drogas afecta al cerebro. Comprenderlo sería clave para atender otros
pendientes médicos como ayudar en la mejora de la cirugía del cáncer del
cerebro, la ingeniería de tejidos, y conducir a mejores opciones de tratamiento
para la recuperación de los adictos a las drogas.
El nuevo método, desarrollado por un equipo de
investigadores de la Universidad de Stony Brook, en Nueva York y los Institutos
Nacionales de Salud de Estados Unidos, fue publicado hoy en la revista de
acceso libre de la Sociedad Óptica: Biomedical Optics Express.
Los investigadores demostraron su técnica mediante
el uso de un método basado en la medición de laser para saber cómo la cocaína
interrumpe el flujo sanguíneo en los cerebros de ratones. Las imágenes
resultantes son las primeras de su tipo que directa y claramente documentan
estos efectos, de acuerdo con Yingtian Pan, coautor y profesor asociado en el
Departamento de Ingeniería Biomédica de la Universidad de Stony Brook.
"Demostramos que la imagen de flujo
cuantitativa puede proporcionar una gran cantidad de información fisiológica y
funcional útil a la que no hemos tenido acceso a antes", dijo en un
comunicado que difundió EurekAlert!
Las drogas como la cocaína pueden causar aneurisma,
sangrado y accidentes cerebrovasculares, pero los detalles exactos de lo que
pasa en los vasos sanguíneos del cerebro se han mantenido ocultos porque las
herramientas de las imágenes actuales son limitadas, dijo Pan.
Pero con el uso de estos métodos nuevos y mejorados,
el equipo fue capaz de observar exactamente cómo la cocaína afecta los pequeños
vasos sanguíneos del cerebro de un ratón. Las imágenes revelan que después de
30 días de inyección crónica de cocaína o incluso después de la inyección aguda
de la cocaína, hay una dramática caída en la velocidad del flujo sanguíneo. Los
investigadores fueron, por primera vez, capaces de identificar la microisquemia
inducida por la cocaína, cuando el flujo sanguíneo se cierra y se vuelve un
precursor de accidente cerebrovascular.
Cerebro cocaina comparativo
Comparativa de los vasos sanguíneos sanos (arriba) y
bajo los efectos de la cocaína (abajo) donde las zonas oscuras indican que no
hay paso de sangre.
La medida del flujo sanguíneo es crucial para la
comprensión de cómo el cerebro está trabajando. Las técnicas como la resonancia
magnética funcional proporcionan un buen mapa global del flujo de sangre sin
oxígeno, pero no tienen una resolución suficiente para estudiar lo que sucede
dentro de los vasos sanguíneos diminutos llamados capilares. Mientras tanto,
otros métodos como la microscopía de dos fotones, que rastrea el movimiento de
las células rojas de la sangre marcadas con colorantes fluorescentes, tiene
campo de visión que sólo mide pocos vasos en el flujo de sangre, en las redes
cerebrovasculares.
En los últimos años, los investigadores, incluyendo
Pan y sus colegas, han desarrollado otro método llamado tomografía de
coherencia óptica Doppler (ODT). En esta técnica, la luz láser incide en las
células de la sangre en movimiento y rebota, midiendo el cambio en la
frecuencia, y el mismo efecto Doppler de la luz reflejada causa el alza o baja
de un sonido, mientras se acerca o se aleja. Resulta que la ODT ofrece un amplio
campo de visión en alta resolución.
"Que yo sepa, se trata de una tecnología única
que puede hacer las dos cosas, y no requiere tintes fluorescentes, lo que puede
desencadenar efectos secundarios perjudiciales en pacientes humanos”, dijo Pan.
Un problema con la ODT convencional en este momento,
sin embargo, es que sólo es sensible a una gama limitada de velocidades de
flujo sanguíneo y no lo suficientemente sensible para detectar los flujos
capilares lentos, explicó Pan. El nuevo método de los investigadores se
describe en el documento de Biomedical Optics Express.
Otra limitación de la ODT convencional es que no
funciona cuando el vaso sanguíneo es perpendicular al haz de láser entrante. En
una imagen, la parte del recipiente que es perpendicular a la línea de visión
no sería visible y aparecería oscuro. Pero mediante el seguimiento de los vasos
sanguíneos, que se funden arriba o hacia abajo, cerca de este lugar oscuro, los
investigadores desarrollaron una manera de utilizar esa información para interpolar
los datos que faltan con más precisión.
La ODT sólo puede ver entre 1 y 1.5 milímetros por
debajo de la superficie, por lo que el método se limita a animales más
pequeños, si los investigadores quieren indagar en las partes más profundas del
cerebro. Pero es útil cuando el cerebro está expuesto en la sala de
operaciones, ya que ayuda a los cirujanos a operan los tumores, por ejemplo.
El nuevo método es el más adecuado para mirar los
pequeños vasos sanguíneos y las redes, por lo que se puede utilizar para la
imagen de los vasos capilares. Los bioingenieros también pueden usarlo para
controlar el crecimiento de nuevos vasos sanguíneos. Además, la información
sobre el flujo de sangre en el cerebro también podría aplicarse en el
desarrollo de nuevas opciones de tratamiento para drogadictos en recuperación.
No hay comentarios.: