Sensor puede detectar tejido de hígado graso o cicatrizado
Ingenieros del MIT han desarrollado una herramienta de diagnóstico, basada en resonancia magnética nuclear (RMN), que podría usarse para detectar enfermedad de hígado graso y fibrosis hepática. Crédito: Instituto Tecnológico de Massachusetts
Alrededor del 25 por ciento de la población de los EE. UU. sufre de la enfermedad del hígado graso, una afección que puede conducir a la fibrosis del hígado y, finalmente, a la insuficiencia hepática.
Actualmente, no existe una manera fácil de diagnosticar la enfermedad del hígado graso o la fibrosis hepática. Sin embargo, los ingenieros del MIT ahora han desarrollado una herramienta de diagnóstico, basada en resonancia magnética nuclear (RMN), que podría usarse para detectar ambas condiciones.
«Dado que es una prueba no invasiva, podría evaluar a las personas incluso antes de que tengan síntomas evidentes de compromiso hepático, y se podría decir cuál de estos pacientes tenía fibrosis», dice Michael Cima, profesor de ingeniería David H. Koch en el Departamento de Ciencia e Ingeniería de Materiales del MIT, miembro de Koch Institute for Integrative Cancer Research, y autor principal del estudio.
El dispositivo, que es lo suficientemente pequeño como para caber en una mesa, usa RMN para medir cómo el agua se difunde a través del tejido, lo que puede revelar cuánta grasa está presente en el tejido. Este tipo de diagnóstico, que hasta ahora ha sido probado en ratones, podría ayudar a los médicos a detectar la enfermedad del hígado graso antes de que progrese a fibrosis, dicen los investigadores.
MIT Ph.D. El receptor Ashvin Bashyam y el estudiante graduado Chris Frangieh son los autores principales del artículo, que aparece hoy en Nature Biomedical Engineering.
Análisis de tejidos
La enfermedad del hígado graso ocurre cuando las células del hígado almacenan demasiado grasa. Esto conduce a la inflamación y, finalmente, a la fibrosis, una acumulación de tejido cicatricial que puede causar ictericia y cirrosis hepática y, finalmente, insuficiencia hepática. La fibrosis generalmente no se diagnostica hasta que el paciente comienza a experimentar síntomas que incluyen no solo ictericia sino también fatiga e hinchazón abdominal. Se necesita una biopsia para confirmar el diagnóstico, pero este es un procedimiento invasivo y puede no ser preciso si la muestra de la biopsia se toma de una parte del hígado que no es fibrótica.
Para crear una forma más fácil de Para comprobar este tipo de enfermedad hepática, Cima y sus colegas tuvieron la idea de adaptar un detector que habían desarrollado previamente para medir los niveles de hidratación antes y después de que los pacientes se diálisis. Ese detector mide el volumen de líquido en el músculo esquelético de los pacientes mediante el uso de RMN para rastrear los cambios en las propiedades magnéticas de los átomos de hidrógeno del agua en el tejido muscular.
Los investigadores pensaron que se podría usar un detector similar para identificar el hígado enfermedad porque el agua se difunde más lentamente cuando se encuentra con tejido adiposo o fibrosis. El seguimiento de cómo el agua se mueve a través del tejido a lo largo del tiempo puede revelar cuánto tejido graso o cicatrizado está presente.
«Si observa cómo cambia la magnetización, puede modelar qué tan rápido se mueven los protones», dice Cima. «Aquellos casos en los que la magnetización no desaparece muy rápido serían aquellos en los que la difusividad era baja y serían los más fibróticos».
En un estudio con ratones, los investigadores demostraron que su detector pudo identificar la fibrosis con un 86 por ciento de precisión y la enfermedad del hígado graso con un 92 por ciento de precisión. Se tarda unos 10 minutos en obtener los resultados, pero los investigadores ahora están trabajando para mejorar la relación señal-ruido del detector, lo que podría ayudar a reducir la cantidad de tiempo que lleva.
Detección temprana
La versión actual del sensor puede escanear a una profundidad de unos 6 milímetros por debajo de la piel, lo que es suficiente para monitorear el hígado de un ratón o el músculo esquelético humano. Los investigadores ahora están trabajando en el diseño de una nueva versión que pueda penetrar más profundamente debajo del tejido, para permitirles probar la aplicación de diagnóstico hepático en pacientes humanos.
Si este tipo de sensor de RMN pudiera desarrollarse para su uso en pacientes, podría ayudar a identificar a las personas en peligro de desarrollar fibrosis, o en las primeras etapas de la fibrosis, para que puedan ser tratadas antes, dice Cima. La fibrosis no se puede revertir, pero se puede detener o ralentizar mediante cambios en la dieta y ejercicio. Tener este tipo de diagnóstico disponible también podría ayudar en los esfuerzos de desarrollo de fármacos, ya que podría permitir a los médicos identificar más fácilmente a los pacientes con fibrosis y monitorear su respuesta a posibles nuevos tratamientos, dice Cima.
Otra aplicación potencial para esto tipo de sensor es para evaluar hígados humanos para trasplante. En este estudio, los investigadores probaron el monitor en tejido hepático humano y descubrieron que podía detectar fibrosis con una precisión del 93 por ciento.
Explore más
La cicatrización del hígado es relativamente común entre los adultos de mediana edad. Más información: Ashvin Bashyam et al. Un sensor portátil de resonancia magnética de un solo lado para la clasificación de la esteatosis y la fibrosis hepáticas, Nature Biomedical Engineering (2020). DOI: 10.1038/s41551-020-00638-0 Información de la revista: Nature Biomedical Engineering
Proporcionado por el Instituto de Tecnología de Massachusetts
Esta historia se vuelve a publicar por cortesía de MIT News (web.mit. edu/newsoffice/), un sitio popular que cubre noticias sobre investigación, innovación y enseñanza del MIT.
Cita: El sensor puede detectar tejido del hígado cicatrizado o graso (1 de diciembre de 2020) consultado el 30 de agosto de 2022 en https://medicalxpress.com/news/2020-12-sensor-scarred- tejido graso del hígado.html Este documento está sujeto a derechos de autor. Aparte de cualquier trato justo con fines de estudio o investigación privados, ninguna parte puede reproducirse sin el permiso por escrito. El contenido se proporciona únicamente con fines informativos.