Visualizar el movimiento del agua en los tejidos
La obtención de imágenes con tensor de difusión (DTI) es una técnica de imagen basada en la resonancia magnética. Esta puede ser empleada no solo para mapear la difusión del agua en tres dimensiones como función de la localización espacial, sino también para describir diferencias en la tasa de difusión a lo largo de los tres ejes del espacio (anisotropía). A pesar de la creciente popularidad del empleo de esta técnica en investigación y en aplicaciones clínicas, aún no se conocen con detalle los mecanismos reales que afectan a la obtención de imágenes con tensor de difusión. Es más, diversos modelos teóricos de desplazamiento no logran predecir el movimiento del agua y algunos resultados han sugerido que la actividad neuronal puede modificarlo. Con el fin de investigar esta posibilidad, el proyecto financiado por la Unión Europea MMDTIAN empleó tres tipos diferentes de técnicas de imagen en cultivos de células nerviosas. El empleo de cultivos celulares organotípicos, que presentan más de un tipo celular en una red tisular tridimensional, permite imitar la condición in situ evitando el ruido del flujo sanguíneo. El original método experimental se basó en el uso de médula espinal extirpada de ratas vivas recién nacidas. Los investigadores descubrieron, por primera vez, que el aumento de la actividad neuronal afecta al desplazamiento del agua de una manera que no solo es reflejo de un efecto secundario de los niveles de oxigenación sanguínea, lo que apuntaría a un posible papel mecánico. Esta demostración sin precedentes resultó galardonada con varios premios a la innovación y condujo a la publicación de un notable artículo en una revista con revisión por pares. La difusión no solo juega un papel importante en aplicaciones biomédicas, sino también en muchos dispositivos industriales. El equipo desarrolló un novedoso método para estimar la distribución del tamaño de poro por medio de la obtención de imágenes por resonancia magnética nuclear balanceada por difusión (NMR). Esto permitió abordar experimentos y resultados no alcanzables con anterioridad y también ha motivado la confección de diferentes publicaciones, incluyendo una para aplicaciones con polímeros porosos. Finalmente, el equipo desarrolló una técnica de imagen más rápida y mejor empleando un escáner de NMR unilateral móvil y económico. El dispositivo móvil de NMR fue la base para la publicación de varios artículos y actualmente se está empleando en una aplicación clínica en otro proyecto. El proyecto MMDTIAN ha mejorado de manera significativa la comprensión acerca de los mecanismos que subyacen a una nueva e importante técnica de imagen, la DTI, y la aplicó con resultados de gran calado. Los resultados abarcan una gran variedad de campos de investigación y proporcionan una nueva visión del mundo que nos rodea.
Palabras clave
Técnica de imagen, imágenes con tensor de difusión, movimiento del agua, cultivo de células nerviosas, aplicaciones biomédicas
