MADRID 8 Sep. (EUROPA PRESS) -
Investigadores de la Universidad Northwestern (Estados Unidos) han desarrollado el primer dispositivo electrónico para monitorizar de forma continua y en tiempo real la salud de los órganos trasplantados, que es capaz de detectar las señales de alarma tres semanas antes que los métodos actuales, según publican en la revista 'Science'.
Este implante ultrafino y blando, que se coloca directamente sobre un riñón trasplantado, puede detectar irregularidades de temperatura asociadas a la inflamación y otras respuestas del organismo que surgen con el rechazo del trasplante. A continuación, alerta al paciente o al médico mediante la transmisión inalámbrica de datos a un teléfono inteligente o una tableta cercanos.
En el estudio, los investigadores probaron el dispositivo en un pequeño modelo animal con riñones trasplantados y descubrieron que detectaba las señales de rechazo hasta tres semanas antes que los métodos de control actuales.
Este tiempo adicional podría permitir a los médicos intervenir antes, lo que mejoraría los resultados y el bienestar de los pacientes y aumentaría las probabilidades de preservar los órganos donados, cada vez más preciados debido a la creciente demanda en medio de una crisis de escasez de órganos.
El rechazo puede producirse en cualquier momento después de un trasplante: inmediatamente después del trasplante o años más tarde. A menudo es silencioso, y los pacientes pueden no experimentar síntomas, señalan los autores del estudio.
"He observado que muchos de mis pacientes sienten una ansiedad constante por no saber si su organismo rechaza o no el órgano trasplantado", explica Lorenzo Gallon, nefrólogo especialista en trasplantes de Northwestern Medicine, que dirigió la parte clínica del estudio.
"Es posible que hayan esperado años para recibir un trasplante y que finalmente lo hayan recibido de un ser querido o de un donante fallecido --prosigue--. Después, pasan el resto de su vida preocupados por la salud de ese órgano. Nuestro nuevo dispositivo podría ofrecerles cierta protección, y la monitorización continua podría proporcionarles tranquilidad y sosiego".
John A. Rogers, de Northwestern, pionero de la bioelectrónica que ha dirigido el desarrollo del dispositivo, afirma que es fundamental detectar los casos de rechazo en cuanto se producen. "Si el rechazo se detecta pronto, los médicos pueden administrar terapias antirrechazo para mejorar la salud del paciente y evitar que pierda el órgano donado", explica.
Surabhi Madhvapathy, investigadora postdoctoral del laboratorio de Rogers y primera autora del artículo, explica que "cada persona responde a la terapia antirrechazo de forma diferente. "La monitorización en tiempo real de la salud del órgano trasplantado del paciente es un paso fundamental hacia la dosificación y la medicina personalizadas".
La forma más sencilla de controlar la salud del riñón es medir determinados marcadores en la sangre, pero los niveles de creatinina y nitrógeno ureico en sangre pueden fluctuar por motivos ajenos al rechazo del órgano, por lo que el seguimiento de estos biomarcadores no es sensible ni específico, y a veces da lugar a falsos negativos o positivos.
El "patrón oro" actual para detectar el rechazo es una biopsia, en la que un médico utiliza una aguja larga para extraer una muestra de tejido del órgano trasplantado y luego analiza la muestra en busca de signos de rechazo inminente. Pero los procedimientos invasivos como las biopsias conllevan riesgos de múltiples complicaciones, como hemorragias, infecciones, dolor e incluso un rechazo inadvertido.
"El tiempo de respuesta puede ser bastante largo, y están limitados en las frecuencias de control y requieren análisis fuera del sitio --reconoce Gallon--. "Los resultados pueden tardar cuatro o cinco días que pueden ser cruciales para tomar una decisión oportuna para el cuidado del paciente".
En cambio, el nuevo implante bioelectrónico de la Northwestern controla algo mucho más sencillo y fiable: la temperatura. Dado que los aumentos de temperatura suelen acompañar a la inflamación, los investigadores plantearon la hipótesis de que detectar aumentos anómalos de temperatura y variaciones inusuales de ésta podría constituir una señal de alerta temprana de un posible rechazo del trasplante.
El estudio con animales lo confirmó: observaron que la temperatura local de un riñón trasplantado aumenta --a veces hasta 0,6 grados centígrados-- antes de que se produzca el rechazo.
En los animales que no tomaban inmunosupresores, la temperatura aumentaba dos o tres días antes de que cambiaran los biomarcadores en las muestras de sangre. En los animales que tomaban medicamentos inmunosupresores, la temperatura no sólo aumentaba, sino que mostraba variaciones adicionales hasta tres semanas antes de que aumentaran la creatinina y el nitrógeno ureico en sangre.
El nuevo dispositivo no sólo detecta los signos de rechazo antes que otros métodos, sino que también ofrece una monitorización continua en tiempo real. Con sólo 0,3 centímetros de ancho, 0,7 centímetros de largo y 220 micras de grosor, es más pequeño que la uña de un dedo meñique y tiene la anchura aproximada de un cabello.
Para fijarlo al riñón, Rogers y su equipo aprovecharon la biología natural del órgano. Todo el riñón está encapsulado por una capa fibrosa, la cápsula renal, que lo protege de posibles daños. Así, el equipo de Rogers diseñó el sensor para que encajara justo debajo de la capa de la cápsula, donde se apoya cómodamente contra el riñón.
"La cápsula mantiene el dispositivo en buen contacto térmico con el riñón subyacente --explica Rogers--. Los cuerpos se mueven, así que hay mucho movimiento. Incluso el propio riñón se mueve. Además, es un tejido blando sin buenos puntos de anclaje para las suturas. Eran retos de ingeniería de enormes proporciones, pero este dispositivo es una interfaz suave y sin costuras que evita el riesgo de dañar el órgano".
El dispositivo contiene un termómetro muy sensible que puede detectar variaciones de temperatura increíblemente leves (0,004 grados centígrados) en el riñón y utilizan la tecnología Bluetooth para transmitir datos de forma continua e inalámbrica a dispositivos externos.
"La inserción quirúrgica de todo el sistema, que es más pequeño que una moneda de 25 centavos, es un procedimiento rápido y sencillo", asegura Madhvapathy.
"Imaginamos que un cirujano podría implantar el dispositivo inmediatamente después de la operación de trasplante, mientras el paciente aún está en el quirófano --añade Rogers--. Entonces, puede monitorizar el riñón sin necesidad de procedimientos adicionales".
Tras el éxito del ensayo con animales pequeños, los investigadores están probando el sistema en un modelo animal de mayor tamaño. Rogers y su equipo también están evaluando formas de recargar la batería de pilas monedero para que pueda durar toda la vida.
Aunque los estudios primarios se realizaron con trasplantes de riñón, los investigadores suponen que también podría funcionar para trasplantes de otros órganos, como el hígado y los pulmones, y para otros modelos de enfermedad.
