Nuevo método de TC para mejores imágenes de enfermedades cerebrales

Investigadores europeos han desarrollado un nuevo método para generar imágenes de rayos X detalladas de las células cerebrales. El método, llamado tomografía computarizada de dispersión de rayos X de ángulo pequeño (SAXS-CT), puede mapear las vainas de mielina de las células nerviosas, las cuales son indicadores importantes para enfermedades como esclerosis múltiple y enfermedad de Alzheimer (EA).

Los hallazgos del estudio han sido publicados en Mayo de 2011 en la revista NeuroImage. Las vainas de mielina de las células nerviosas son membranas lamelares alrededor de los axones neuronales. Las capas de mielina son importantes para el sistema nervioso central puesto que aseguran la comunicación rápida e ininterrumpida de las señales a los largo de los axones neuronales. Las alteraciones en las capas de mielina están asociadas con varias enfermedades neurovegetativas como la malaria cerebral, la esclerosis múltiple y la EA.

El desarrollo de esas enfermedades no está todavía totalmente entendido, pero se piensa están relacionadas con el daño de las capas de mielina, de tal manera que los mensajes del cerebro alcanzan las diferentes áreas del cuerpo mal o nada. Es similar a un cable eléctrico donde los componentes aislantes han sido dañados y los circuitos de corriente hacen corto. Encontrar maneras para prevenir o tratar las enfermedades es importante para entender la conexión entre las enfermedades y los cambios en la mielina.

“Hemos combinado dos métodos de examen médico reconocidos: SAXS y TC. Combinado con un programa especialmente desarrollado para procesamiento de datos, hemos podido examinar las variaciones de las vainas de mielina en el cerebro de una rata todo el camino hasta el nivel molecular sin cirugía”, explicó Torben Haugaard Jensen, PhD, del Instituto Niels Bohr en la Universidad de Copenhague (Dinamarca). El método se conoce como rayos-x molecular TC, debido a que la TC es usada para examinar la mielina a nivel molecular.

La investigación ha sido realizada en colaboración con investigadores en Suiza, Francia, y Alemania. Los experimentos se realizaron en el Instituto Paul Scherrer (Villigen PSI, Suiza; www.psi.ch), donde tienen una fuente poderosa de rayos-x que puede medir SAXS a una alta resolución. Típicamente, estos experimentos darían imágenes de rayos-x bidimensionales que son nítidas y precisas, pero sin información en profundidad. Pero integrando el método de TC, donde usted visualiza desde diferentes ángulos, los investigadores han logrado obtener imágenes de rayos-x tridimensionales (3D).

Esto no solo ha requerido el desarrollo de métodos de rayos-x nuevos e investigación, sino también ha requerido el desarrollo de métodos nuevos para procesamiento de datos. Las mediciones extremadamente detalladas de cortes cruzados desde ángulos diferentes significaron que había 800.000 imágenes para ser analizadas. Por lo tanto, los investigadores también han desarrollado un programa de procesamiento de datos para la técnica SAXS-CT. El resultado es que pueden ver todo de la información detallada de SAXS en resolución espacial.

“Podemos ver las vainas de mielina de los axones neuronales y podemos distinguir las capas que tienen un espesor de 17,6 nm”, explicó el Dr. Torben Haugaard Jensen. “Hasta ahora, usted tenía que cortar una muestra pequeña para examinar las capas en un área y lograr un punto de medición único. Con el método nuevo, podemos examinar 250.000 puntos de una vez sin cortar la muestra. Podemos lograr una mirada completa sobre la concentración y espesor de la mielina y esto da la capacidad de determinar si la destrucción de la mielina está ocurriendo en puntos o a través de la muestra entera”, explicó.

La investigación suministra oportunidades nuevas para la colaboración con investigadores en el Hospital Universitario Copenhague y el Instituto Panum, con quienes ya tenían contacto estrecho. El método no puede ser usado para diagnósticos en personas vivas. Sin embargo, los investigadores pueden obtener un entendimiento nuevo acerca de las enfermedades, que clase de daño está sucediendo y donde. Podrán seguir el desarrollo de las enfermedades y encontrar cómo el cerebro es atacado. Este conocimiento puede posiblemente ser usado para desarrollar un tratamiento, de acuerdo con los investigadores.

Enlaces relacionados:

Niels Bohr Institute at the University of Copenhagen
Paul Scherrer Institute