Un dispositivo monitoriza el rechazo de órganos trasplantados por medio de variaciones térmicas

La herramienta detectar irregularidades de temperatura asociadas con la inflamación y otras respuestas corporales que surgen con el rechazo del trasplante, enviando la información a un dispositivo móvil

Dispositivo para monitorizar trasplantes de órganos. (Universidad Northwestern)
Dispositivo para monitorizar trasplantes de órganos. (Universidad Northwestern)
12 septiembre 2023 | 00:00 h

Una investigación de la Universidad Northwestern ha implementado el primer dispositivo electrónico para monitorizar continuamente y en tiempo real la salud de los órganos trasplantados en tiempo real. El aparato se implanta directamente sobre el órgano trasplantado y permite detectar irregularidades de temperatura asociadas con la inflamación y otras respuestas corporales que surgen con el rechazo del trasplante. Ante cualquier incidencia no deseada alertaría al paciente o al médico transmitiendo datos de forma inalámbrica a un teléfono inteligente o tableta.

En investigadores responsables de estudio, publicado en la revista Science, testaron el dispositivo en un modelo animal pequeño con riñones trasplantados y descubrieron que el aparato detectaba señales precoces de advertencia, alertando hasta tres semanas antes que los métodos de seguimiento actualmente utilizados. Este tiempo adicional podría permitir a los médicos intervenir con antelación; mejorando los resultados y el bienestar de los pacientes, además de aumentar las probabilidades de preservar los órganos donados. No en vano, el rechazo de un trasplante puede ocurrir en cualquier momento –incluso años después del mismo-.  

"He notado que muchos de mis pacientes sienten ansiedad constante, sin saber si su cuerpo está rechazando el órgano trasplantado o no"

El rechazo de un órgano, además, en muchos casos no presenta ningún síntoma previo. "He notado que muchos de mis pacientes sienten ansiedad constante, sin saber si su cuerpo está rechazando el órgano trasplantado o no. Es posible que hayan esperado años para un trasplante y finalmente hayan recibido uno de un ser querido o de un donante fallecido. Luego, pasan el resto de sus vidas preocupándose por la salud de ese órgano. Nuestro nuevo dispositivo podría ofrecer cierta protección y la monitorización continua podría brindar tranquilidad”, relató el Dr. Lorenzo Gallon , nefrólogo de trasplantes de Northwestern Medicine y director de la parte clínica del estudio.

Respecto a las ventajas de la detección precoz de un problema con el trasplante del órgano, John A. Rogers , quien dirigió el desarrollo del dispositivo de Northwestern, advertía que "si el rechazo se detecta temprano, los médicos pueden administrar terapias contra el rechazo para mejorar la salud del paciente y evitar que pierda el órgano donado", dijo Rogers. “En el peor de los casos, si se ignora el rechazo, podría poner en peligro la vida. Cuanto antes pueda detectar el rechazo y emprender terapias, mejor. Desarrollamos este dispositivo con eso en mente”.

MEJORA EL SEGUIMIENTO ACTUAL

Hasta el momento, la manera más sencilla de controlar el buen estado y funcionamiento de los riñones es midiendo ciertos marcadores en la sangre del paciente; los niveles de creatinina y nitrógeno ureico. Sin embargo,  estos marcadores pueden fluctuar por razones no relacionadas con el rechazo de órganos, lo que dificulta el seguimiento de estos biomarcadores  y lleva a darse falsos casos negativos o positivos. Además, los procedimientos invasivos como las biopsias conllevan riesgos de múltiples complicaciones, como sangrado, infección, dolor e incluso daño involuntario a los tejidos cercanos.

"El tiempo de respuesta puede ser bastante largo, las frecuencias de monitorización son limitadas y requieren análisis fuera del sitio. Puede que sean necesarios cuatro o cinco días"

El nuevo dispositivo desarrollado resuelve estos problemas. "El tiempo de respuesta puede ser bastante largo, las frecuencias de monitorización son limitadas y requieren análisis fuera del sitio. Puede que sean necesarios cuatro o cinco días para obtener los resultados. Y esos cuatro o cinco días podrían ser cruciales para tomar una decisión oportuna sobre el cuidado del paciente”, advertía Gallon, quien aclaró que “el daño histológico ocurre incluso cuando la creatinina es normal. Aunque la función renal parece normal, los signos de rechazo en la sangre pueden retrasarse unos días”. 

En esta línea, el nuevo implante bioelectrónico surgido en Northwestern monitoriza algo mucho más simple y confiable que los biomarcadores  en la sangre: la temperatura. La herramienta se basa en que los aumentos de temperatura suelen acompañar a la inflamación del órgano trasplantado. En base a esto, los investigadores plantearon la hipótesis de que detectar aumentos anómalos de temperatura y variaciones inusuales en la temperatura podría proporcionar una señal de advertencia temprana de un posible rechazo del trasplante en el paciente.

El nuevo dispositivo no sólo detecta signos de rechazo antes que otros métodos habituales, sino que también ofrece un seguimiento continuado en tiempo real

"La temperatura de los órganos fluctúa a lo largo de un ciclo diario en circunstancias normales. Observamos variaciones anormales de temperatura de mayor frecuencia que ocurren durante períodos de 8 y 12 horas en casos de rechazo de trasplante", aclaró Surabhi Madhvapathy, estudiante de posgrado en el laboratorio de Rogers y primer autor del artículo. Por tanto, el nuevo dispositivo no sólo detecta signos de rechazo antes que otros métodos habituales, sino que también ofrece un seguimiento continuado en tiempo real. 

PEQUEÑO TAMAÑO

El sensor tiene 0,3 centímetros de ancho, 0,7 centímetros de largo y 220 micrones de grosor, es más pequeño que la uña del meñique y aproximadamente del ancho de un cabello. El dispositivo contiene un termómetro que puede detectar variaciones de temperatura increíblemente leves y está conectado a dispositivos externos por medio de conexión por Bluetooth. Así, una vez ensayado con éxito en pequeños animales, se trabaja para testarlo en animales más grande. Además, los investigadores están evaluando la manera de recargar la batería para que pueda durar toda una vida.

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