Sistema para evaluar el cierre de heridas en pie diabético

Sistema para evaluar el cierre de heridas en pie diabético
Por Fernando Guzmán en la UNAM Núm. 4, 709

¿Por qué algunas heridas como las úlceras en pie diabético no cierran? Es una pregunta que se busca responder con el apoyo de un sistema de visión sensible al ultravioleta (UV). ¿No hay regeneración de piel por una deficiencia en el proceso de proliferación celular? ¿Cómo saber qué pasa en la herida? ¿Cómo analizar lo que no puede observarse a simple vista ni mediante estudios invasivos como la biopsia? “Con un sistema de visión que permita identificar estructuras y moléculas asociadas a determinadas condiciones fisiológicas del tejido”, respondió Enoch Gutiérrez Herrera, académico de la UNAM.

Puede estar basado en técnicas de espectroscopía, que estudian la interacción entre la energía electromagnética y la materia, explicó el investigador del Centro de Ciencias Aplicadas y Desarrollo

Tecnológico (CCADET).

Para evaluar el proceso de cierre, en el Centro Wellman para Fotomedicina, en Boston, Massachusetts, Estados Unidos, Gutiérrez Herrera desarrolló, durante su estancia posdoctoral en el Departamento de Dermatología de esa entidad, el prototipo de un sistema de visión de UV, en colaboración con Walfre Franco y Apostolos Doukas.

¿De qué consta?

Consta de una cámara sensible a luz ultravioleta, una fuente diseñada para excitar un aminoácido esencial asociado al proceso de proliferación celular y un programa de cómputo para analizar las imágenes de UV.

Ahora, en el CCADET y con apoyo PAPIIT de la UNAM, su meta es rediseñar el sistema para valorar el grado de fibrosis en tejido y estudiar el cierre de heridas en pie diabético; aunque también puede usarse para observar otros procesos biológicos que ocurren superficialmente en tejido epitelial, como el cáncer en piel.

Se basa en la técnica de espectroscopía de fluorescencia de UV, que permite identificar la presencia de ciertas moléculas en un compuesto o estructura a partir de la emisión de luz por parte de éstas al momento de ser iluminadas (excitadas), fenómeno conocido como fluorescencia.

El triptófano es un aminoácido esencial presente en las distintas capas de la piel y tiene la capacidad de fluorescer por sí mismo. Enoch Gutiérrez expuso que para que una herida cicatrice (formación de nueva piel) debe haber un adecuado proceso de proliferación celular, durante el que las células deben incrementar la síntesis de proteínas y el aminoácido triptófano apoya en la síntesis de éstas.

Por tanto, conforme la tasa de proliferación celular en una herida va en aumento, la síntesis de proteína se incrementa, lo que representa una mayor concentración de triptófano; puede observarse una elevación en la intensidad y en la superficie que fluoresce al excitar el tejido de la herida con luz ultravioleta.

El principio de funcionamiento fue demostrado experimentalmente a partir de un modelo de herida in vitro (muestra de tejido epitelial en un medio de cultivo) desarrollado en el Centro Wellman para

Fotomedicina. En las pruebas realizadas se produjo un aumento gradual en la intensidad de emisión y en el área que fluoresce durante los primeros días de la cicatrización y, posteriormente, ocurrió una disminución gradual de la fluorescencia, que no se observó en un proceso fallido de cicatrización.

Este fenómeno y los estudios de las muestras de tejido bajo microscopio sugieren una correlación entre su emisión y el proceso biológico de proliferación celular durante el cierre de una herida.

Características por mejorar

El prototipo portátil desarrollado en Estados Unidos cuenta con características que pueden ser mejoradas, como la resolución del sistema de visión, la eficiencia de iluminación del sistema flash y el análisis de imágenes mediante herramientas de software, dijo el universitario, quien busca crear un modelo que mejore y amplíe las capacidades de esta tecnología en la Unidad de Investigación y Desarrollo Tecnológico que el CCADET tiene en el Hospital General de México (HGM).

El aumento en la resolución tiene como objetivo extender las aplicaciones, por ejemplo, en el estudio y evaluación de biopsias de tejido biológico, donde se busca distinguir cambios morfológicos y estructurales con mayor detalle.

Las otras dos metas del académico, referentes a la mejora en la eficiencia del sistema de iluminación y el software, elevarán la calidad y el aporte de información derivados de las imágenes de UV y, por ende, la valoración morfológica y estructural del tejido en estudio.

Gutiérrez Herrera se ha planteado tener una primera versión en los próximos tres meses. Para ello, contará con la colaboración de algunos colegas como Alfonso Gastélum y Miguel Ángel Padilla, así como con el apoyo de un estudiante de la carrera de Ingeniería Mecánica Eléctrica de la UNAM, con quien hará su trabajo de tesis para la obtención del grado.

Posterior a la calibración del prototipo, trabajarán en conjunto con médicos y personal del HGM en el estudio y valoración de estados fisiológicos en tejido biológico y en el proceso de cierre de úlceras en pie diabético.

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