Detectan daño renal con sistema fotoacústico

Desde hace 20 años, el Departamento de Física del Cinvestav ha estudiado con la técnica de espectroscopía fotoacústica las características ópticas y térmicas de cerámicos prehispánicos, productos agrícolas (maíz), alimenticios (aceites y tortillas) y hasta automotrices (aceites multigrados) para conocer sus propiedades térmicas u ópticas y determinar aspectos como sus posibles usos y mejoras.

Sin embargo, recientemente han incursionado en el análisis de sangre para establecer la evolución de una de las enfermedades que más afecta al país: la diabetes que, según datos de la Secretaría de Salud, afecta a más de 10 y ocho por ciento del total de mujeres y hombres en México, respectivamente.

De acuerdo con Alfredo Cruz Orea, parte de esta investigación, fue por medio de un grupo multidisciplinario e interinstitucional (con investigadores del IPN, como Cleva Villanueva, de la Escuela Superior de Medicina) que se decidió analizar muestras de sangre con diabetes tipo 1 (en un modelo animal) a través de la técnica de espectroscopía fotoacústica, con el objetivo valorar con mayor precisión la evolución de la enfermedad, en específico el desarrollo del daño renal.

Entre los resultados que el grupo multidisciplinario pudo obtener con la técnica de espectroscopía fotoacústica, figura la detección de una mayor presencia de hemoglobina glicosilada en las muestras del grupo con diabetes tipo 1, respecto al grupo control de animales sanos.

Pero lo que más llamó la atención fue que, a partir de un método llamado separación en la fase, los investigadores encontraron un elemento conocido como citocromo P-450, que es un indicador de la evolución del daño renal, una de las principales afectaciones relacionadas a la diabetes. Los resultados preliminares de este tipo de análisis serían importantes para determinar el posible daño de los riñones en los pacientes con diabetes.

“El análisis de sangre a través de la técnica de espectroscopía fotoacústica consiste en colocar una muestra no mayor a los 42 microlitros en una celda (de 85 milímetros cúbicos de volumen) que solo contenga el fluido y el aire que quedó confinado antes de cerrarla”, mencionó Lilia Ivonne Olvera Cano, parte del grupo de investigación.

Una vez que es sellada herméticamente la celda, con la muestra de sangre dentro de la misma, se le hace incidir un haz de luz modulado (17 pulsos por segundo), el cuál es absorbido por la muestra, generando un calentamiento periódico y por difusión de calor, un calentamiento en el aire encerrado en la celda, lo que a su vez genera una onda acústica, la cual es detectada por un micrófono y pasa a un sistema de amplificación para así obtener la señal fotoacústica que es proporcional al espectro de absorción óptico de la muestra.

Es allí donde el equipo encabezado por Cruz Orea detectó el citocromo P-450, el cual es difícil identificarlo con técnicas espectroscópicas convencionales, por lo que resultó de mucha importancia la tecnología fotoacústica, con la que cuenta el Cinvestav. Estos resultados podrían ser muy útiles en el estudio de la evolución de daño renal en pacientes con diabetes.

Si bien las muestras se realizaron en sangre con diabetes tipo 1, de acuerdo con los investigadores las pruebas se podrían replicar en el tipo 2; sin embargo, se eligió la primera debido a que es más fácil inducirla en el modelo animal, por lo que el siguiente paso es realizar el estudio con muestras de sangre humana, para lo que será necesario realizar acercamientos con hospitales a fin de realizar pruebas clínicas.

De replicarse los resultados del modelo animal en las muestras humanas, los investigadores propondrán llevar esta técnica de medición fotoacústica a las clínicas, donde podrá emplearse como pruebas complementarias para analizar criterios de evolución en diabetes. Para lo cual analizan desarrollar equipos más baratos, pero igual de efectivos a los que cuenta el Departamento de Física del Cinvestav.