El diagnóstico de fibrosis quística con dispositivos portátiles

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  • Los investigadores crearon un dispositivo portátil que mide los niveles de sal en el sudor para el diagnóstico de pacientes con fibrosis quística.
  • Los resultados sugieren que el dispositivo puede ser útil para monitorizar de manera no invasiva la progresión de la fibrosis quística y pueden ser adaptable para el control de otras enfermedades o tratamientos farmacológicos.

Captura de pantalla 2017-05-02 a las 4.01.17 p.m.La fibrosis quística es la enfermedad genética mortal más común en todo el país. Se hace que el cuerpo produzca moco espeso y pegajosa que obstruye los pulmones, conduce a la infección, y para el páncreas, que se detiene enzimas digestivas lleguen al intestino donde se requieren con el fin de digerir los alimentos.

Las mutaciones en un solo gen, denominado el gen de la fibrosis quística transmembrana regulador (CFTR), causar fibrosis quística. En las células normales, la proteína CFTR actúa como un canal que permite que las células liberan cloruro y otros iones. Pero en las personas con fibrosis quística, esta proteína es defectuosa y las células no suelte el cloruro. El resultado es un equilibrio de sal inadecuada en las células y moco espeso y pegajoso. Una “prueba de sudor” que mide la cantidad de sal en el sudor es la prueba diagnóstica estándar para las personas con síntomas. A nivel de sal alta (más de cloruro de 60 mM) indica fibrosis quística. Sin embargo, esta prueba requiere que los pacientes a visitar a un profesional de la salud y obtener pruebas de laboratorio.

Un equipo dirigido por los Dres. Ronald Davis y Carlos Milla de la Facultad de Medicina de la Universidad de Stanford desarrollaron un dispositivo portátil y probaron si se podía medir los niveles de cloruro y sodio en los pacientes con fibrosis quística. El trabajo fue financiado en parte por el Instituto de Investigación de NIH Nacional del Genoma Humano (NHGRI). Los resultados fueron publicados en línea el 17 de abril de 2017, en las Actas de la Academia Nacional de Ciencias. 

El dispositivo fue diseñado para ser flexible para que pueda ser usado en la muñeca. Contiene una interfaz iontoforesis programable inalámbrico, que se coloca en un hidrogel que contiene moléculas que estimulan sudor. La interfaz se aplica periódicamente una corriente eléctrica suave para el gel que impulsa las moléculas de sudor estimular a las glándulas sudoríparas de la piel. Los electrodos miden entonces las moléculas dentro de la sudor. Los datos se transmiten de forma inalámbrica para su análisis.

El equipo probó el dispositivo en tres pacientes con fibrosis quística y seis voluntarios sanos. Los voluntarios sanos tenían niveles medios de sodio y cloruro de 26,7 y 21,2 mM, respectivamente, después de 25 minutos. pacientes con fibrosis quística tuvieron niveles de sodio y cloruro de 82,3 mM y 95.7mM.

Los investigadores también analizaron si el dispositivo puede detectar cambios en la glucosa. Se midieron los niveles de glucosa en siete voluntarios sanos antes y después de consumir 30 gramos de glucosa. Se compararon los resultados con los de un monitor de glucosa en la sangre disponible en el mercado. Para seis de los siete sujetos, el consumo de la glucosa después de un ayuno aumento de los niveles de glucosa en tanto sudor y sangre. Los resultados sugieren que este dispositivo también puede ser útil para el seguimiento de pre-diabetes y diabetes. Sin embargo, se necesitan mediciones adicionales y la calibración de los sensores para determinar la correlación exacta entre los niveles sanguíneos de glucosa y sudor utilizando el dispositivo.

“La fibrosis quística drogas funcionan en sólo una fracción de los pacientes”, dice el primer autor del estudio, el Dr. Sam Emaminejad de la Universidad de California, Los Angeles. “Imagínese si usted usa el sensor de sudor portátil con la gente en las investigaciones clínicas de medicamentos; podríamos obtener una mejor idea de cómo sus iones cloruro suben y bajan en respuesta a una droga.”El equipo tiene previsto seguir investigando usos para el dispositivo en estudios clínicos a gran escala.

-por Tianna Hicklin, Ph.D.

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