Investigadores han descubierto que es posible distinguir la enfermedad de Alzheimer de la Esclerosis Lateral Amiotrófica (ELA) y algunos trastornos frontotemporales mediante el análisis de patrones de proteínas en el ojo.
Este avance abre la posibilidad de que un simple examen ocular pueda identificar enfermedades cerebrales ocultas antes de que los síntomas se manifiesten y compliquen el diagnóstico.
Los patrones de luz revelan la enfermedad
En tejido retinal donado, los depósitos de proteínas desviaron la luz de maneras que revelaron la enfermedad que los produjo.
La Dra. Melanie Campbell, de la Universidad de Waterloo, vinculó estas señales con el Alzheimer, la ELA y los trastornos frontotemporales.
Su equipo comparó ojos de diferentes diagnósticos y descubrió que los resultados de la retina coincidían con el daño proteico asociado a las enfermedades cerebrales.
Esto convirtió el resultado en algo más que una curiosidad de laboratorio y preparó el camino para el siguiente paso: enseñar a un software a clasificar los casos automáticamente.
Diferentes proteínas revelan diferentes enfermedades
En la enfermedad de Alzheimer, el péptido beta amiloide, un pequeño fragmento de proteína producido cuando una proteína cerebral más grande se divide, a menudo se acumula entre las neuronas e interrumpe la comunicación entre ellas.
La ELA y algunos trastornos frontotemporales, en cambio, acumulan la proteína TDP-43, que puede acumularse de forma anormal dentro de las células.
Debido a que estas proteínas se pliegan y se agrupan de manera diferente, la luz polarizada, es decir, las ondas de luz alineadas en una dirección, se dispersa con patrones distintos.
Estas firmas ópticas separadas permitieron a los investigadores comparar las enfermedades directamente, en lugar de simplemente señalar que algo había ido mal.
El papel de la retina en la investigación cerebral
Durante una visita de rutina, los médicos pueden examinar la retina, el tejido sensible a la luz que recubre la parte posterior del ojo.
Este tejido convierte la luz en señales eléctricas y las envía al cerebro, lo que lo hace inusualmente útil para la investigación cerebral.
Estudios retinales anteriores ya habían sugerido que las proteínas relacionadas con las enfermedades aparecen allí, y este trabajo avanzó de la detección a la discriminación. Una vez que una lectura ocular pueda distinguir una enfermedad de otra, el cribado comienza a parecer clínicamente útil.
El software lee los patrones oculares
Después de medir el comportamiento de la luz de cada depósito, el equipo introdujo esos valores en dos sistemas de aprendizaje automático.
Un modelo utilizó características resumidas seleccionadas y eligió la clase de enfermedad correcta el 86 por ciento de las veces.
Un segundo modelo aprendió de mapas similares a imágenes de los depósitos y elevó la precisión por encima del 96 por ciento.
Esta ventaja sugirió que las imágenes más ricas contenían pistas adicionales que los promedios y las puntuaciones resumidas simples pasaban por alto.
Desafíos en el diagnóstico de enfermedades cerebrales
El diagnóstico aún se retrasa cuando los síntomas iniciales se superponen y las familias necesitan respuestas mientras el daño continúa propagándose.
En el caso de la ELA, los médicos aún carecen de una prueba definitiva y, a menudo, diagnostican descartando otros trastornos.
Algunos trastornos frontotemporales también pueden parecerse a enfermedades psiquiátricas o al Alzheimer en las primeras etapas, lo que complica las opciones de tratamiento.
“Este es un gran paso hacia un diagnóstico más temprano y preciso”, dijo la Dra. Melanie Campbell, profesora emérita de física y optometría de la Universidad de Waterloo.
Limitaciones del estudio
Detrás de la precisión destacada, la evidencia aún proviene de ojos donados en lugar de pacientes vivos en clínicas.
El estudio incluyó 270 depósitos sospechosos de amiloide de diez casos de Alzheimer y 138 depósitos sospechosos de TDP-43 de seis casos más.
El tejido post mortem proporcionó al equipo comparaciones limpias, pero los ojos vivos agregarán movimiento, película lagrimal y cambios relacionados con el envejecimiento.
Cualquier herramienta de detección real deberá mantener su precisión cuando esas variables desordenadas difuminen la señal.
Un camino hacia la detección temprana
Convertir este descubrimiento en atención al paciente requerirá una prueba rápida y basada en la oficina que pueda funcionar a través de un ojo vivo.
Este objetivo se alinea con el impulso de la medicina para identificar biomarcadores más tempranos, es decir, signos medibles de la enfermedad, en lugar de esperar hasta que aparezcan síntomas graves.
Para algunas personas con Alzheimer temprano, los fármacos aprobados ahora se dirigen al amiloide en sí, por lo que clasificar los tipos de proteínas antes podría ser importante.
Utilizada con cuidado, una lectura basada en el ojo podría complementar las exploraciones, los análisis de sangre y el juicio clínico en lugar de reemplazarlos.
Tecnología en constante evolución
La disponibilidad puede influir tanto en el impacto final como en la óptica, ya que las exploraciones cerebrales especializadas son más difíciles de alcanzar que la atención oftalmológica.
Las herramientas de atención oftalmológica ya llegan a muchas clínicas comunitarias, lo que hace que este enfoque sea más factible fuera de los grandes hospitales.
“Esperamos que en los próximos años, esta tecnología evolucione hasta convertirse en un simple examen ocular capaz de detectar y distinguir entre múltiples enfermedades cerebrales, brindando a los pacientes en comunidades más pequeñas y desatendidas acceso a este tipo de pruebas”, dijo Campbell.
Si el equipo se mantiene simple, la clasificación temprana podría llegar a familias que ahora viajan lejos para recibir atención especializada.
¿Qué sigue?
A continuación, los investigadores deben probar las retinas vivas y ver si aparecen las mismas firmas ópticas antes de que se instalen los síntomas.
También necesitan ensayos más rigurosos con casos reales y complicados, no solo con ejemplos claros separados después de la muerte.
Los clínicos querrán la replicación a mayor escala antes de confiar en esto como una ayuda diagnóstica de primera línea. Si la señal supera ese escrutinio, el ojo podría ayudar a los médicos a actuar antes y a adivinar menos.
Leer las proteínas relacionadas con las enfermedades a través del ojo trasladaría el diagnóstico de la observación de los síntomas a la evidencia biológica directa.
Todavía quedan más pruebas en personas vivas entre este resultado y la clínica, pero la evidencia es ahora difícil de ignorar.
El estudio se publica en la revista Alzheimer’s & Dementia.
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