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La tomografía de coherencia óptica actual en el análisis de la retina de pacientes con esclerosis múltiple

La tomografía de coherencia óptica actual en el análisis de la retina de pacientes con esclerosis múltiple

Autora principal: Beatriz Cordón Ciordia

Vol. XV; nº 20; 1022

The actually optical coherence tomography in the analysis of the retina of patients with multiple sclerosis

Fecha de recepción: 06/09/2020

Fecha de aceptación: 19/10/2020

Incluido en Revista Electrónica de PortalesMedicos.com Volumen XV. Número 20 –  Segunda quincena de Octubre de 2020 – Página inicial: Vol. XV; nº 20; 1022

Autores:

Beatriz Cordón-Ciordia1; Alejandro Blasco – Martinez1.Beatriz Cameo-Gracia1; Diana Soriano-Pina1; Adriana Palacio-Sierra 2; Pablo Gil-Orna3; Galadriel Giménez Calvo1

1: Graduado Óptico-Optometrista (Universidad de Zaragoza), España.

2: Diplomado en Ciencias Empresariales (Universidad de Zaragoza), España.

3: Licenciado en Medicina (Zaragoza), España.

Hospital Universitario Miguel Servet. Zaragoza, España.

RESUMEN:

La esclerosis múltiple (EM)a es la enfermedad crónica, autoinmune, desmielinizante y neurodegenerativa más común del sistema nervioso central (SNC). Debido a las nuevas técnicas no invasivas de análisis de la retina se han demostrado que la EM produce efectos a nivel de las capas más externas de la retina.

La tomografía de coherencia óptica (OCT) es una técnica de imagen capaz de analizar los espesores de las diferentes capas de la retina. Gracias al  protocolo retinal nerve fiber layer (RNFL) y el protocolo Posterior Pole del OCT Spectralis (Heidelberg Engineering, Alemania) se ha conseguido determinar la disminución del espesor de la capa de fibras nerviosas de la retina (CNFR) y la capa de células ganglionares (CGL).

Por último, el nuevo avance del OCT es la angiografía por tomografía de coherencia óptica (Angio-OCT) mediante el que también se han visto una alteración de flujo vascular en pacientes con la enfermedad.

El análisis de la retina de forma no invasiva es un avance y permite monitorizar y analizar el estado del paciente diagnosticado con EM de manera rápida y sencilla.

Palabras Clave: Esclerosis múltiple, OCT, Neuritis óptica, CFNR, CGL.

ABSTRACT:

Multiple sclerosis (MS) is the most common chronic, autoimmune, demyelinating, and neurodegenerative disease of the central nervous system (CNS). The outermost layers of the retina.

Optical coherence tomography (OCT) is an imaging technique capable of analyzing the thickness of the different layers of the retina. Thanks to the protocol of the retinal nerve fiber layer (RNFL) and the posterior pole protocol of the OCT Spectralis (Heidelberg Engineering, Germany), it has been possible to determine the decrease in the thickness of the retina nerve fiber layer (CNFL) and the ganglion cells (CGL)

Finally, the new advance in OCT is optical coherence tomography angiography (Angio-OCT), which has also seen an alteration in vascular flow in patients with the disease.

The non-invasive analysis of the retina is an advance and allows to monitor and analyze the condition of the patient diagnosed with MS quickly and easily.

Keywords: Multiple sclerosis, OCT, optic neuritis, RNFL, GCL.

¿Qué es la Esclerosis Múltiple?

La esclerosis múltiple (EM) es una enfermedad autoinmune, desmielinizante y neurodegenerativa que afecta al sistema nervioso central (SNC). El SNC está formado por millones de células unidas entre sí mediante fibras nerviosas que componen el cerebro, la espina dorsal y el nervio óptico. Estas fibras nerviosas están recubiertas por mielina, una sustancia grasa que las aísla y protege permitiendo la conducción correcta de los impulsos eléctricos. En la EM, el sistema inmune ataca por error esta vaina de mielina, la cual se inflama y se separa de las fibras nerviosas para posteriormente ser destruida. Este proceso de destrucción de la mielina se llama desmielinización. Como consecuencia de esta desmielinización, la velocidad de transmisión de la información en impulsos eléctricos se ve alterada en su paso desde el cerebro hacia otro lugar del cuerpo y viceversa. Es entonces cuando empiezan a surgir la gran variedad de sintomatología y signos neurológicos característicos de esta enfermedad.

Fenotipos de EM

El curso de la EM no se puede pronosticar. Algunas personas se ven mínimamente afectadas por la enfermedad, y en otras avanza rápidamente hacia la incapacidad. Existen varios fenotipos definidos en el curso de la enfermedad (figura 1)

Figura 1: Representación de la pérdida de capacidad funcional en función del tiempo en los diferentes fenotipos de esclerosis múltiple

  • Síndrome neurológico aislado: Generalmente se da en sujetos jóvenes de entre 20 y 40 años. Se trata del primer evento clínico neurológico relacionado con EM de una duración aproximada de 24 horas con una recuperación parcial o total. Se corresponde con una única lesión en la sustancia blanca.
  • Esclerosis múltiple remitente-recurrente (EMRR): Es la forma más frecuente en el diagnóstico y se caracteriza por presentar brotes sintomáticos intercalados con periodos de remisión. Estos episodios suelen generar un aumento acumulado de la discapacidad debido a que los pacientes no consiguen recuperarse totalmente. La recurrencia temprana se asocia con un mal pronóstico.
  • Formas progresivas: En esta forma se produce un aumento continuo de la disfunción neurológica/discapacidad y se clasifican en:

EM secundariamente progresiva (EMSP): Es el fenotipo que implica mayor grado de discapacidad. Se estima que el 50% de los pacientes con EMRR suele evolucionar a este fenotipo.

EM primariamente progresiva (EMPP). Los pacientes presentan periodos de estabilidad y mejorías pasajeras poco importantes, sin desarrollar brotes, pero en estos casos existe una pérdida axonal progresiva y continua.

EM progresiva recurrente (EMPR). Es el tipo de EM menos común (<3% de los casos de EM) y se caracteriza por una progresión constante de la enfermedad desde el principio y por brotes bruscos ocasionales en su evolución. Las personas que padecen este tipo de EM pueden o no experimentar cierta recuperación después de estos brotes; la enfermedad continúa progresando sin remisiones.

Relación de la EM con el sistema visual

El examen de los pacientes con EM ha demostrado que las anomalías encontradas en el SNC también están generalizadas en la retina.  La vía aferente visual, comprendida desde la retina hasta la corteza visual, es uno de los sistemas que más se afecta en pacientes con EM lo que refuerza la importancia del estudio de la vía visual como fuente de biomarcador en la enfermedad de EM.

El grado de atrofia cerebral es un gran marcador de neuro-degeneración en EM y un buen predictor del deterioro cognitivo en estos pacientes. Varios estudios demuestran que la medida del grosor de la capa de fibras nerviosas de la retina (CFNR) se correlaciona con el grado de atrofia cerebral en pacientes con EM además de existir una correlación entre la capa de células ganglionares (CCG) y el volumen de sustancia gris en pacientes con EM.

En la EM existe pérdida de neuronas ganglionares y de axones de la capa de fibras nerviosas de la retina (CFNR), tanto en ojos con neuritis óptica como en ojos sin este antecedente previo. En el 20% de los pacientes afectados por EM, la neuritis óptica es el primer síntoma de la enfermedad y se calcula que hasta un 50% de los diagnosticados la sufrirán en algún momento. En el caso de la EM, la neuritis óptica se cree que es debido a la desmielinización que ocurre en el nervio óptico produciendo una inflamación de éste y daño en sus axones manifestándose con palidez de papila y pérdida de fibras nerviosas. El nervio óptico tiene unos 50 mm de longitud desde el globo ocular hasta el quiasma y tiene la particularidad de que los axones de las células ganglionares que lo forman no se mielinizan hasta atravesar la lámina cribosa, lo que convierte al nervio óptico en un lugar accesible y visible in vivo, ideal como “ventana al cerebro”, para estudiar el SNC.

La pérdida neuronal que se produce en ojos con neuritis óptica sugiere la presencia de degeneración retrógrada, según se ha observado mediante sección transversal axonal del nervio óptico. Pero la pérdida axonal y neuronal en ojos sin neuritis óptica previa es el equivalente a la pérdida neuronal, lo que indica la presencia de fenómenos degenerativos disociados de la inflamación.

Tomografía de coherencia óptica en EM

En la actualidad, la mayoría de las pruebas oftalmológicas son una manera eficaz, rápida y no invasiva de evaluar la retina. La tomografía de coherencia óptica (OCT) es una de las pruebas gold estándar para evaluar la retina. Debido a la buena resolución y el continuo desarrollo de sus softwares es posible incluso medir con alta precisión los diferentes grosores de las capas que componen la retina y la densidad de flujo vascular (Figura 1). La facilidad de poder obtener datos numéricos y compararlos con datos de sujetos sanos ha dado lugar a multitud de estudios en relación a la esclerosis múltiple y el sistema visual siendo el OCT uno de los biomarcadores para la enfermedad

El adelgazamiento de la capa de fibras nerviosas de la retina (CFNR) en pacientes con EM es mayor que el esperado en el envejecimiento normal, debido a la degeneración transináptica retrógrada y a la pérdida progresiva de células ganglionares de la retina, además de los episodios inflamatorios en caso de que haya presentado neuritis óptica. La CFNR carece de mielina, por lo tanto, los cambios visualizados en esta capa representan una pérdida axonal causada por la degeneración retrógrada de una lesión en el nervio óptico, quiasma o tractos. En el contexto de la degeneración transináptica, las lesiones post-geniculadas en la vía visual aferente también pueden causar palidez del nervio óptico, adelgazamiento de la CFNR y defectos en la capa reticular del complejo formado por la capa de células ganglionares y la capa plexiforme interna (GCIP). Estos adelgazamientos pueden ser captados y medidos mediante OCT.

Son muchos los estudios que se han publicado en los últimos años describiendo el adelgazamiento existente en el espesor de las capas de la retina en los pacientes con EM comparado con controles sanos. La mayoría de estudios han evaluado tanto ojos de pacientes afectos de neuritis óptica como no afectos, así como controles sanos, y se han realizado comparaciones entre ambos ojos (afecto y no afecto de una neuritis óptica) en un mismo paciente con EM. Algunos de los protocolos de OCT utilizados en la investigación de EM son:

El protocolo RNFL, (Retinal Nerve Fiber Layer) se realiza para el estudio de la capa de fibras nerviosas peripapilar de la retina. Realiza la adquisición de cortes tomográficos mediante un barrido que se inicia y termina en el sector temporal realizando un corte circunferencial de 3,4 mm de diámetro centrado en papila. Las fibras originadas en la zona nasal de la mácula que van hacia la papila constituyen el haz papilomacular, que tiene un recorrido rectilíneo hacia nervio óptico. El resto de los haces de fibras, para salvar la zona perimacular, tienen una distribución arciforme. Los haces de fibras que se localizan en la zona peripapilar forman el anillo neurorretiniano. El grosor de dicho anillo no es uniforme alrededor de la papila, sino que su espesor es mayor en el cuadrante inferior, seguido del superior, el nasal y el temporal.

En la figura 3 podemos observar el seguimiento del paciente con EM en diferentes años. En el análisis realizado en 2013 aparecen los espesores de capa de fibras de la retina considerablemente disminuidos frente a los valores de normalidad. 5 años después, la misma prueba realizada al mismo paciente confirma la disminución progresiva de espesor de la capa.

Figura 3. Seguimiento de análisis de capa de fibras nerviosas peripapilares medido mediante tomografía de coherencia óptica en paciente con esclerosis múltiple. Adelgazamiento de fibras tras tres años.

Otro protocolo premium que ofrece el OCT Spectralis  (Heidelberg Engineering, Alemania) es el Posterior Pole. Este protocolo, incluye el Sistema de Posicionamiento Anatómico (APS) que garantiza una posición precisa de la mácula para cada individuo en función de la inclinación de la cabeza y la ciclotorisión ocular. Gracias al APS, se dibuja automáticamente una línea horizontal que une el centro de la fóvea con el centro del disco óptico y toma esta línea como línea de referencia. Paralelas a esta línea de referencia se realizan 61 exploraciones axiales dentro de los 25º x 30º centrales. Esta área se divide en una cuadrícula de 8 * 8, que proporciona el grosor retiniano global y la segmentación del grosor de cada capa en 64 celdas independientes. Es capaz de detectar cambios alrededor de 10-15 µm, que corresponden a pequeños cambios en las capas retinianas. El mapa de colores indica los espesores de retina donde podemos observar cómo el paciente con EM tiene unos valores de espesor retiniano considerablemente menores que un sujeto sano (Figura 4). Los nuevos estudios han indicado que existe una disminución de espesor más marcada en la GCL concluyendo que lo primero en afectarse es el núcleo de la célula y más tarde el axón.

Figura 4. Análisis de capa de fibras nerviosas de la retina mediante protocolo Posteior Pole de Spectralis con la rejilla de 64 celdas a paciente con esclerosis múltiple. La escala de colores indica la disminución de espesor

Por otra parte, en base a los estudios realizados sabemos que la EM cursa con una diminución de las células ganglionares e inflamación de los vasos sanguíneos. A causa de esto, la demanda metabólica podría estar disminuida, por lo que cuantificar el flujo vascular de la retina podría ser un potente biomarcador de la EM. La angiografía por OCT (OCT-A) es un nuevo método para evaluar la densidad del flujo vascular, útil para este objetivo y que además es un método no invasivo, rápido, fácil y tridimensional para visualizar la densidad del flujo vascular de la retina y coroides del ojo humano. Tiene como base física los principios ópticos de la tomografía de coherencia óptica, si bien el método de OCT-A se basa generalmente en el movimiento de los eritrocitos del flujo vascular. Se realizan varios B-Scans en el mismo lugar y a través del propio algoritmo que tiene integrado el aparato, es capaz de determinar las zonas en las que existe o no flujo vascular. En la figura 5 podemos observar menor densidad vascular representado en colores más fríos y zonas de mayor densidad vascular con colores más cálidos. En pacientes con esclerosis múltiple se observa zonas de menor flujo vascular frente a la retina de sujetos sanos.

Figura 5: Representación del mapa de flujo vascular analizado con OCT-A Triton (Topcon).

La tomografía de coherencia óptica, debido a la su inocuidad, rapidez y al ser una técnica no invasiva, es un instrumento de medida de la retina muy implicado en el seguimiento y diagnóstico de la EM en oftalmología que aporta gran información en la actualidad.

Ver anexo

REFERENCIAS:

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  • Miller D, Barkhof F, Montalban X, Thompson A, Filippi M. Clinically isolated syndromes suggestive of multiple sclerosis, part I: natural history, pathogenesis, diagnosis, and prognosis. Lancet Neurol 2005; 4: 281-288.
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