Investigadores de la Universidad del Sur de California combinaron imágenes de alta resolución y mapas celulares para estudiar el suministro de sangre en la corteza cerebral
Redactor: Valentina Ríos
Editor: Eduardo Schmitz
Investigadores del Instituto Stevens de Neuroimagen e Informática de la Facultad de Medicina Keck, en la Universidad del Sur de California, desarrollaron en Estados Unidos una medida no invasiva para comparar el flujo sanguíneo con la organización celular en las distintas capas de la corteza cerebral de personas vivas. Publicado en Nature Communications, el estudio ofrece una forma de investigar cómo se distribuye la sangre en relación con las células que necesitan oxígeno y nutrientes.
La corteza no tiene la misma composición celular a todas las profundidades. Por eso, un promedio del flujo sanguíneo de toda una región puede ocultar diferencias entre sus capas. El nuevo método se centra en esa distribución, un aspecto distinto del grosor cortical examinado en otras investigaciones con resonancia magnética sobre la estructura del cerebro.
Cómo compararon el flujo sanguíneo y la distribución celular
El equipo utilizó una técnica de resonancia magnética llamada etiquetado arterial de espines, que marca magnéticamente el agua de la sangre para seguir su llegada al tejido cerebral sin recurrir a un procedimiento invasivo. Con un equipo de siete teslas obtuvo mediciones de flujo a una resolución de un milímetro cúbico.
Participaron 30 adultos sanos; 14 volvieron para una segunda exploración destinada a evaluar la consistencia de las mediciones. Los investigadores analizaron el flujo a distintas profundidades en 360 regiones corticales y lo compararon con datos de BigBrain, una reconstrucción digital de referencia que representa la densidad de cuerpos celulares. La comparación entre mapas de sangre y células se suma a otras líneas de trabajo sobre la organización y comunicación de las células cerebrales, aunque cada investigación utiliza métodos diferentes.
El suministro de sangre coincide con zonas de mayor densidad celular
Los autores denominaron CCSI al índice que expresa hasta qué punto ambos patrones coinciden a través del espesor de la corteza. En la mayoría de las regiones observaron que las capas con mayor densidad celular tendían a recibir más flujo sanguíneo. La correspondencia fue especialmente marcada en áreas visuales, motoras y somatosensoriales, pero su intensidad varió según la región.
Al comparar el índice con otros mapas de referencia, el equipo encontró una asociación con la capacidad respiratoria de las mitocondrias, estructuras que participan en la producción de energía celular. Esa asociación no apareció del mismo modo al considerar únicamente el volumen total de sangre que llegaba a una región. La posible relación entre suministro vascular y necesidades energéticas también da contexto al estudio de los oligodendrocitos y otros tipos de células de apoyo cerebral, investigados por su papel en distintas enfermedades.
Una herramienta de investigación que aún no permite diagnosticar
El índice mejoró modelos utilizados para relacionar estructura y función en regiones corticales vinculadas con procesos como la memoria, el razonamiento y la atención. Ese resultado muestra su utilidad potencial para investigar la organización cerebral, pero no demuestra que una mayor coincidencia entre sangre y células produzca un uso más eficiente de la energía.
Los mapas moleculares y celulares empleados como referencia proceden de un número limitado de donantes fallecidos, y el índice se ha evaluado por ahora a escala de grupos, no como prueba para diagnosticar a una persona. Antes de estudiar su posible utilidad clínica harán falta poblaciones más amplias y diversas. Comprender cómo llega la sangre al tejido es relevante para investigar trastornos neurológicos, como ilustran trabajos sobre alteraciones de la microcirculación cerebral después de un accidente cerebrovascular; el método recién presentado todavía no se ha validado para evaluar esos casos.
Fuente referencial:
Medical Xpress
