Tanto el Alzheimer, como también otras enfermedades neurodegenerativas, son muy difícil de diagnosticar de forma temprana. Sin embargo, un grupo de investigadores chilenos realizaron un estudio que podría entregar un innovador modo de pesquisar esta enfermedad a través de los ojos. Especialmente, a través de las señales eléctricas generadas en la retina ante distintos estímulos visuales.
El artículo fue publicado recientemente en la revista Scientific Reports, de Nature . Allí, este grupo de profesionales de la salud y de ingenieros, compuesto por Joaquín Araya-Arriagada; Sebastián Garay; Cristóbal Rojas; Claudia Duran-Aniotz, Adrián Palacios; Max Chacón y Leonel Medina, lograron demostrar a través del modelamiento matemático una relación entre la función de la actividad eléctrica y la presencia temprana de este tipo de demencia que afecta a cerca de 35 millones de personas en el planeta, según la Organización Mundial de la Salud.
“Lo que hacemos en este estudio es modelar matemáticamente un concepto que existe en fisiología, llamado “complejidad”. La idea es que la complejidad de un cerebro va decreciendo, ya sea con la edad o con la enfermedad. Y, por el contrario, mientras funcione bien se mostrarán altos índices de complejidad”, adelanta Cristóbal Rojas, uno de los investigadores de este estudio y profesor del Instituto de Ingeniería Matemática y Computacional de la Pontificia Universidad Católica de Chile (IMC).
Según detalla Rojas, quien además es doctor en Matemática y Ciencias de la Computación, la “complejidad” es difícil de capturar o medir matemáticamente. Sin embargo, existen algunas señales o trazas que deja esta complejidad y que sí se puede medir. “Lo que nosotros hacemos es utilizar o adaptar una herramienta, basada en la noción de entropía, que no mide precisamente esta complejidad, sino que mide el nivel de desorden en general. Hay varias partes que se conjugan a distintas escalas para determinar este comportamiento complejo”, explica.
Bajo ese contexto, en este trabajo en particular se logró medir estos parámetros para dos grupos de ratas: una genéticamente modificada para que desarrolle la enfermedad, y la otra mitad sana. A ambos grupos se les mostraron distintos estímulos visuales, tales como luces a distintas intensidades y un video en primera persona recorriendo un bosque, para así medir la actividad eléctrica en la retina. “Esa actividad eléctrica, en el tiempo dibuja un patrón que nosotros le aplicamos una medición de entropía que nos permitió estimar los niveles complejidad”, detalla Rojas.
Dicha complejidad, en sí, es la forma en que está organizada la comunicación eléctrica entre las neuronas. Entonces, y según detalla el académico, al hacer este estímulo visual la neurona reacciona y funciona de una forma determinada, se conectan y emiten señales eléctricas entre sí.
Alzheimer a través de los ojos
“Lo que observamos es que los ratones, tanto de edad más avanzada como los que tienen la enfermedad de Alzheimer, muestran un grado de complejidad más reducido que los ratones jóvenes y sanos. Entonces, al menos pudimos encontrar evidencia de que esta herramienta sí podría servir para distinguir estos dos grupos y realizar un diagnóstico temprano”, describe el investigador de este estudio. Esto, según complementa Rojas, es una evidencia de un potencial método para diagnosticar la presencia de este tipo de demencia de manera temprana, antes de que se manifiesten sus síntomas más característicos.
El Alzheimer, que representa a casi el 70% de todos los tipos de demencia, se va desarrollando y agravando a lo largo del tiempo, y sus síntomas aparecen después de varios años de que la neurodegeneración empezó a ocurrir. “Este estudio detecta la disminución de la complejidad que sí aparecería de forma temprana. Un poco después que la retina empieza a tener presencia de la ‘proteína Tau’, la cual se manifiesta cuando comienza a desarrollarse el Alzheimer. No es una predicción de la enfermedad, sino más bien es un diagnóstico mucho más temprano de lo que se puede analizar a través de los síntomas”, añade el investigador de la Universidad Católica.
Todavía hay muchos estudios que realizar para aplicar este tipo de procedimientos en humanos, según explica Cristóbal Rojas. De tener una buena proyección en esta investigación, los humanos tendrían que estar ante estos estímulos visuales durante un cierto tiempo, para así tener un patrón de la actividad eléctrica en la retina de las personas. “De esa forma se podría establecer los rangos considerados como “normales” o enfermas, a una edad determinada. Pero para eso hay que entender bien la evolución del patrón de la complejidad a lo largo del tiempo”, concluye el científico chileno.
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