Manifestaciones Oculares y Visuales en el Alzheimer

La tomografía de coherencia óptica (OCT), es una técnica oftalmológica de diagnóstico, que proporciona imágenes bidimensionales de alta resolución (1–15 µm) de sección transversal bidimensional y mediciones volumétricas tridimensionales. Como tal, la OCT está emergiendo como una técnica de referencia para evaluar las anomalías estructurales de la retina in vivo, utilizando las propiedades ópticas y reflexivas del tejido contra un haz de luz de longitud de onda larga para el análisis y la distinción de capas (Brookmeyer, 2007).

El funcionamiento de la OCT es similar al del ecógrafo, con la diferencia de que en aquella se utiliza luz en lugar de ondas acústicas. Emplea un instrumento óptico de precisión informatizado capaz de obtener imágenes de alta resolución. Con la última generación de estos aparatos, se consigue diferenciar estructuras con una resolución de 3 micras.

La OCT es especialmente útil en oftalmología, dada la facilidad con que la luz alcanza las estructuras oculares en el segmento anterior y posterior. La ventaja en su aplicación en oftalmología es que la luz incide de forma directa sobre el tejido, sin la necesidad de utilizar un transductor. Para ello se precisa un medio óptico suficientemente transparente que permita obtener una señal detectable. Es una prueba de no contacto en la que el paciente debe mirar un punto de fijación externo o interno (García- Pardo, 2008).Varias generaciones de mejoras han producido diferentes modalidades como OCT de dominio de Fourier / frecuencia (fd-OCT), estrato-OCT y OCT de dominio espectral (sd-OCT), que tiene distintas ventajas en resolución y relaciones señal / ruido.

En los últimos años, múltiples estudios han reconocido los beneficios de estos avances, particularmente en EA, enfermedad de Parkinson (EP) y enfermedad de Huntington (HD). Junto con futuras mejoras tecnológicas, la capacidad de la OCT para proporcionar datos detallados sobre la atrofia retiniana puede resultar una técnica útil para evaluar los atributos neurodegenerativos en pacientes, tanto post como presintomáticos (Doustar, 2017).

Varios estudios utilizan la retina como una ventana directa para visualizar de forma no invasiva el nivel celular debido a su naturaleza transparente. La parte de la retina y el nervio óptico (NO) forman el SNC. La investigación sugiere que muchos cambios relacionados con la EA pueden tener lugar dentro del ojo incluyendo cambios en la retina tales como adelgazamiento de la capa de fibras nerviosas y atrofia de la cabeza del nervio óptico y cambios en el cristalino y vasos sanguíneos (García- Pardo, 2008).

La óptica adaptativa (AO) se define como una disciplina para mejorar el rendimiento de un sistema óptico al reducir el efecto de las distorsiones del frente de onda. La principal ventaja de oftalmoscopia láser de barrido óptico adaptativo (AO-SLO) sobre los convencionales es una mayor resolución transversal, lo que ha favorecido la observación de la retina. En el detector dividido AO-SLO, se coloca una máscara reflectante para reflejar la señal confocal a un primer detector y transmitir la luz multidispersa a otros dos detectores no coherentes, por lo tanto, las señales confocales y las señales del detector dividido (calculadas a partir de señales no confocales) pueden grabarse simultáneamente, con un registro espacial perfecto. El detector de división AO-SLO se ha aplicado en la obtención de imágenes de la estructura de la retina como conos y bastones en pacientes y controles sanos. 

Figura 4. Esquema que muestra los detalles sobre cómo se implementa AO en AOSLO. El sistema óptico AOSLO transmite la luz (indicada por una línea discontinua) desde la fuente de luz (LÁSER) a través de una serie de lentes (L) y espejos (M) al ojo. Los telescopios de espejo visualizan la pupila en el escáner vertical (VS), el escáner horizontal (HS), el espejo deformable (DM) y la matriz de lentes del sensor de frente de onda Shack Hartman (LA). La luz de dispersión de la retina es detectada por un tubo fotomultiplicador (PMT) después de pasar a través del orificio confocal (CP). Otras etiquetas son la pupila de entrada (EP), un modulador acústico-óptico para modular el rayo láser para proyectar patrones en la retina (AOM), divisor de haz (BS), lente colimadora (CL), dispositivo de carga acoplada para grabar el punto Shack Hartman patrón (CCD) (Calvo-Maroto, 2016).

El desarrollo de la práctica clínica con AO-SLO mejorará el manejo de las enfermedades oculares. En el futuro la investigación podrá centrarse en diferentes aspectos como pueden ser:

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• Diagnóstico. Puede detectar alteraciones microestructurales, como puede ser el daño microvascular y cambios morfológicos de los fotorreceptores antes de que aparezcan síntomas clínicos de la enfermedad, así se puede aplicar un diagnóstico temprano. Esta técnica puede detectar alteraciones patológicas que no se ven en la OCT. El problema del diagnóstico con AO-SLO, es la falta de un valor referencia confiable como, por ejemplo, la densidad de los fotorreceptores. Casi todos los estudios que se han publicado son con muestras pequeñas y sin tener en cuenta algunos factores como pueden ser la edad, el género y el origen étnico.
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• Evaluación del tratamiento. No hay muchos estudios publicados, aunque alguno de ellos, han tomado esta técnica en pacientes que han seguido un tratamiento, el cual ha conseguido una estabilidad de la enfermedad.

En realidad, AO-SLO es de gran utilidad para ayudar en terapia clínica. Por ejemplo, en la degeneración retiniana caracterizada por la disminución de conos y bastones, se puede aplicar esta técnica para controlar las mejoras morfológicas de los fotorreceptores.

• Con la alta resolución transversal que posee, el seguimiento guiado por AO- SLO puede desempeñar un papel como marcador estructural y funcional en las enfermedades oculares (Zhang, 2017).

La fluorescencia es uno de los fenómenos físicos más utilizados en microscopía biológica y analítica, principalmente por su alta sensibilidad y especificidad. La fluorescencia es luminiscencia caracterizada por una emisión de luz en una escala de tiempo breve después de la fase de excitación. La luz es absorbida por los fluoróforos en femtosegundos, haciendo que los electrones se exciten a un estado electrónico más alto. Los electrones permanecen en el estado excitado durante nanosegundos, luego regresan al estado fundamental. La energía se emite cuando los electrones vuelven a su estado fundamental (Calvo- Maroto, 2016). 

Figura 5. Estructura de un microscopio de fluoresceína.

Los medios y tejidos oculares exhiben, en su mayoría, emisión de fluorescencia tras la excitación por longitudes de onda de luz adecuadas y son indicadores de envejecimiento o enfermedad y pueden usarse como herramientas de diagnóstico. La fluorometría ocular como técnica de diagnóstico se ve facilitada en general por las propiedades de transmisión de luz que el ojo, como órgano de visión, exhibe en la mayoría de las longitudes de onda de interés para la excitación de fluoróforo y la detección de fluorescencia (con la excepción del rango UV). 

Sin embargo, la facilidad de penetración de la luz a través de los tejidos oculares plantea requisitos estrictos de selectividad para la discriminación de fluoró foros. Además, cuando la fluorometría no es suficiente para recopilar información de diagnóstico adecuada, se puede combinar de manera eficiente con otras técnicas de medición óptica (la dispersión de luz estática o dinámica, o la espectroscopía Raman, son ejemplos típicos), lo que proporciona un enfoque multisensorial integrado. 

En la EA, la retina es un biomarcador para la detección de la enfermedad, la lipofuscina es un pigmento fluorescente que está ausente en el epitelio pigmentario de la retina (EPR). Por lo tanto, la lipofuscina se considera comúnmente como un indicador del envejecimiento, ya que se observa un aumento de la intensidad de fluorescencia de la lipofuscina con el aumento de la edad. Las patologías retinianas, como la maculopatía relacionada con la edad (ARM), la degeneración macular senil (DMS), la retinitis pigmentosa (RP) y las anomalías retinianas relacionadas con el síndrome de Sjögren-Larsson (SLS), presentan un contenido y distribución anormales de lipofuscina.

La angiografía por tomografía de coherencia óptica (OCTA) es una extensión funcional reciente de la OCT, que visualiza la vasculatura al detectar los eritrocitos en movimiento dentro de las paredes de los vasos (Chua, 2019). La OCTA es una técnica no invasiva que permite el análisis de la anatomía retiniana y microvascular, que se altera en la EA en etapa temprana (O´Bryhim, 2018). Es una nueva modalidad de imagen que permite el estudio tridimensional detallado del flujo sanguíneo dentro de las estructuras vasculares del ojo sin la necesidad de administrar colorantes fluorescentes por vía intravenosa.

La OCTA ofrece varias ventajas en comparación con la angiografía convencional: la naturaleza no invasiva y el tiempo rápido de adquisición permiten que esta prueba se repita con frecuencia y evita los riesgos potenciales asociados con la inyección de colorante intravenoso. Además, los detalles de alta resolución de la vasculatura y el análisis de resolución profunda, en los que se puede analizar el flujo dentro de una ubicación axial específica de la retina o la coroides. También ofrece desventajas: la ausencia de información funcional, la gravedad de la exudación y la velocidad de llenado, así como la visualización estereoscópica y las funciones de campo amplio (Tan, 2018).

La OCTA en enfermedades vasculares tiene algunas aplicaciones importantes. En la región macular, OCTA permite una buena delineación de la zona avascular foveal (FAZ) y permite la detección de isquemia macular y microaneurismas (Figura 6). En la retina periférica, las áreas de neovascularización en el disco y en otros lugares también se pueden visualizar bien en OCTA (Figura 7) (Tan, 2018).

Figura 6. Características de OCTA en la retinopatía diabética. (a) Un ojo con retinopatía diabética no proliferativa severa con microaneurismas que rodean la fóvea como se ve en la angiografía con fluoresceína (izquierda) y la OCTA 6×6 (media) y 3×3 (derecha) correspondiente en la segmentación superficial. También se observa una FAZ ampliada (flechas amarillas). (b) Un ojo con edema de mácula diabética y una FAZ agrandada (flecha verde) con disrupción de la vasculatura normal en la parte inferior como se ve en la OCTA en la cara con segmentación superficial (izquierda) y la OCTA transversal correspondiente en el medio (arriba) y de manera similar con segmentación (parte inferior derecha y media). Tanto los espacios quísticos del edema de la mácula diabética como las áreas de no perfusión se ven como áreas oscuras en la segmentación profunda en la cara de OCTA. 

Figura 7. Características de OCTA de la oclusión de la vena retiniana ramificada. (a) Angiografía con fluoresceína del fondo de ojo (FA) que muestra una oclusión de la vena retiniana de la rama isquémica con neovascularización y áreas de no perfusión capilar. (b) Las áreas de no perfusión correspondientes a la FA (recuadro amarillo) se ven claramente en la OCTA frontal. (c) Un área de neovascularización con fugas en FA (caja verde) se ve en la OCTA en la cara como un pequeño mechón vascular de alto flujo que crece hacia el hialoide posterior como se ve en la OCTA de sección transversal (Tan, 2018).