REVISTA DEL COLEGIO OFICIAL DE COMUNIDAD DE MADRID · blecer el consejo genético para dicha...

2005/TRIMESTRE I/NÚM. 7

REVISTA DEL COLEGIO OFICIAL DE

BIÓLOGOS DE LACOMUNIDADDE MADRID

Analizador de imágenes en Biomedicina

Francisco García Navarro,director general del Institutode Salud Carlos III

Papel del Biólogo enMedicina Preventiva

Sensibilidad a los alimentos

CUBIERTA buena 8/7/05 10:44 Página 1

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E 4

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4 El biólogo en el ámbito sanitario

Aunque la genética aún no se reconoce como especia-lidad clínica, mostramos el trabajo del biólogo en elServicio de Genética de la Fundación Jiménez Díaz.

Sensibilidad a los alimentos Conoceremos algo más las alergias producidaspor alimentos, su manifestación clínica y los test desensibilidad.

P 14Papel del biólogo en los servicios de medicina preventiva

El Servicio de Medicina Preventiva del HospitalClínico San Carlos muestra el trabajo del biólogoen la atención sanitaria especializada.

N 25

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Noticias

EditaColegio Oficial de Biólogosde la Comunidad deMadrid

DirectorÁngel Fernández Ipar

Consejo EditorialRubén Álvarez LloveraEmilio Pascual DomínguezIsabel Lorenzo LuqueFernando Prados MondéjarJuan Esteban Jiménez PinillosJulia Sánchez MuñozValentín Alfaya Arias

EditorJosé Luis Pardo

Coordinador de redacciónLuis Muñoz Alonso

RealizaciónIbersaf Editores

ImpresiónGrupo Industrial de ArtesGráficas Ibersaf Industrial, S. L.

Depósito legalM-18322-2002

ISSN1579-4350

DistribuyeSafel Distribución, S. L.

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28010 - MadridTel.: 91 447 63 75

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En internet

SUMARIO

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LEstafilococos e infeccionesnocosomiales

El Centro Nacional de Microbiología del Instituto deSalud Carlos III nos muestra cómo se realiza la sig-nificación clínica mediante criterios microbiológicos,de los estafilococos coagulasa negativos causantesde infecciones nosocomiales.

19AAnalizador de imágenes en biomedicina

Desde el Hospital Clínico Carlos III de Madrid, cono-ceremos la utilidad del análisis de imagen comoapoyo al diagnóstico e investigación clínica.

27PPresente y futuro de las técnicas de reproducción asistida

Los biólogos de la Clínica de Medicina de la Repro-ducción y Ginecología FIV de Madrid adelantan losavances en las técnicas de reproducción asistida.

E 31Entrevista

Isabel Lorenzo, presidenta de la Comisión Sectorial deSalud del COBCM, entrevista a Francisco GraciaNavarro, director general del Instituto de Salud Carlos III.

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BIOLOGOS n. 7 7/7/05 17:07 Página 3

La actividad clínica del Servicio de Gené-tica de la Fundación Jiménez Díaz, creadopor el profesor Andrés Sánchez Cascos en1962, consiste en una consulta de diagnós-tico y un laboratorio de diagnóstico mo-lecular y citogenético. Además, se realizantareas de investigación y docencia, mante-niendo la idea del Dr. Carlos Jiménez Díaz,fundador del hospital. El departamento estáconstituido por un conjunto multidisciplinarde profesionales en activo y en formación,dónde los biólogos, a diferencia de otroscentros, tienen una labor independiente ycomplementaria del conjunto de los profe-sionales que lo componen. El Servicio secompone de tres grandes áreas: GenéticaClínica, Citogenética y Genética Molecular.

La labor asistencial del departamento serealiza conjuntamente por médicos, biólo-gos y técnicos de laboratorio. Los médicosrealizan la evaluación clínica de los pacien-tes y les trasmiten los resultados de las prue-bas realizadas. Dichas pruebas diagnósti-cas se realizan por biólogos que cotejan losresultados y diseñan nuevas estrategias deestudio para optimizar las técnicas existen-tes. Los biólogos también se ocupan de lagestión de laboratorio y labores docentes.Los técnicos realizan una labor de soportetécnico dentro del laboratorio, sin la cual eltrabajo del biólogo no sería muchas vecesposible. Las pruebas diagnósticas suponenun conocimiento de las patologías objetode estudio, tanto en su base biológica como

BIÓLOGOS - primavera 2005 • 4

GENÉTICA

El biólogo en el ámbitosanitario

Un enfoque multidisciplinario en el servicio de genética

C. Ramos Corrales(Biólogo) C. Ayuso García(Médico) Jefes de Servicio

M. J. Trujillo Tiebas (1)M. García Hoyos (2) D. Cantalapiedra (2)R. Riveiro (2) E. Vallespin (2) D. Diego (2) J. Gallego Merlo (3)A. Giménez Pardo (3)C. Villaverde (3)Genética MolecularHumana

M. Rodríguez de Alba (1)A. Bustamante (2) C. Gacituaga (3) F. Infantes (3)R. Cardero (3) T. Barrero (4)I. Lorda-Sánchez (5) Citogenética Humana

(1) Biólogo adjunto (2) Biólogo becario predoctoral (3) Técnico de laboratorio(4) Auxiliar (5) Médico adjunto


en su base médica. Por ello, dentro delámbito hospitalario, el biólogo puede asu-mir ciertas funciones que en principio podríansuponerse exclusivas del colectivo médico.Así, un biólogo especialista en determinadaspatologías genéticas está en condiciones derealizar la consulta con dichos pacientes,informarles de los resultados, así como esta-blecer el consejo genético para dicha enfer-medad. La genética es hoy por hoy una“especialidad” sanitaria no reconocida comotal. La formación del personal que trabaja eneste campo ha pasado generalmente por unaserie de años participando en proyectos deinvestigación relacionados con el área de lagenética humana a la vez que participabanen los diagnósticos clínicos, pues la princi-pal misión en este período era poner enmarcha nuevas técnicas para su posterioruso diagnóstico. En estos años de formación(generalmente de 4 a 6) los conocimientos yexperiencia adquirida son equiparables ala obtenida por otros facultativos mediante la“vía residente”.

A pesar de que la especialidad de Gené-tica no está reconocida, los departamentosde genética participan del sistema de rota-ción de residentes en formación de diver-sas áreas (análisis clínicos, bioquímica clí-nica, neurología, etc.). Todos ellos recibenen nuestro departamento formación básicatanto en genética clínica, en citogenéticacomo en genética molecular. También seforma a técnicos de laboratorio (con perío-dos de rotación de 3 a 6 meses) y asis-tentes voluntarios recién licenciados queasí lo solicitan. Nuestra labor docentetambién llega a otros estamentos de laenseñanza como son los profesores deinstituto.

Una parte fundamental de nuestro Depar-tamento de Genética es la investigación. Losproyectos están subvencionados en su granmayoría por el Ministerio de Sanidad, y sonaplicados al conocimiento de las patologíasgenéticas humanas y generalmente encami-nados al establecimiento de métodos diag-nósticos para enfermedades de causarecientemente conocida o mejora de méto-dos diagnósticos ya establecidos. De estosproyectos se elaboran tesis doctorales queavalarán la formación en Genética Humanadel biólogo. Existe, además, una colabora-ción estrecha en la investigación y diagnós-

tico de los pacientes con otros departamen-tos dentro del hospital (neurología, gineco-logía, reproducción asistida) y fuera de él.Los resultados obtenidos de los trabajos deinvestigación son igualmente divulgados encongresos y revistas científicas de caráctertanto nacional como internacional.

La característica fundamental del Serviciode Genética de la Fundación Jiménez Díazes que es un servicio integral. Aquellospacientes que acuden a la Consulta sonvalorados por los genetistas clínicos, quie-nes establecerán el tipo de estudio a reali-zar. A algunos de estos pacientes se lesrealizará únicamente un estudio molecularo citogenético, mientras que en algunoscasos se llega a un diagnóstico gracias ala interacción de los distintos componen-tes. Un ejemplo que ilustraría lo dicho es elestudio del Síndrome de Prader-Willi,estos pacientes son identificados clínica-mente en la consulta y en algunos de ellossólo un estudio conjunto molecular y cito-genético permite establecer la causa gené-tica de la enfermedad.

Citogenética Humana

Desde 1962 existe la sección de Citogené-tica Humana. Inicialmente los estudios cito-genéticos se realizaban únicamente en san-gre o en restos abortivos. Estos estudiospermitían establecer la causa de ciertosretrasos mentales, problemas de esterilidad,causa del aborto en el feto, etc.

5 • BIÓLOGOS - primavera 2005

GENÉTICA

Servicio de Genética de la FJD(Servicio integral).


Posteriormente, el establecimiento las téc-nicas obstétricas necesarias para la obten-ción de muestras de tejido fetal permitió larealización de diagnósticos prenatales quesuponen actualmente la mayor carga asis-tencial en los laboratorios de citogenética.

Hasta el momento, se han realizado másde 14.000 diagnósticos en sangre periféri-

ca, más de 10.000 en líquido amniótico ymás de 3.000 en vellosidad corial, y alre-dedor de 1.000 en cultivo de fibroblastos(piel y restos abortivos).

Las técnicas utilizadas para el estudio cito-genético en los distintos tejidos y los diag-nósticos que se realizan se encuentranrecogidos en la tablas I y II:


GENÉTICA

TABLA I

Técn icas c i togenét i cas

�� Cultivo celular para la obtención de metafases y posterior estudio de los cro-mosomas.

�� Técnicas de bandeo cromosómico para la identificación de cromosomas y devariaciones polimórficas (GTG, CBG, bandas Q, bandas NOR, bandas R).

�� FISH (Hibridación in situ fluorescente) para el diagnóstico de síndromes demicrodeleción, anomalías cromosómicas numéricas y reestructuraciones cro-mosómicas.

�� CGH.

TABLA I I

Es tud ios que se rea l izan

�� Vellosidad corial: Diagnóstico prenatal mediante cultivo a corto y largo plazode anomalías cromosómicas numéricas y estructurales y enfermedades gené-ticas (sección de genética molecular). Estudio de mosaicos cromosómicos con-finados a placenta.

�� Líquido amniótico: Diagnóstico prenatal de las anomalías cromosómicas másfrecuentes mediante FISH en líquido sin cultivar y diagnóstico de anomalíascromosómicas numéricas y estructurales en cultivo.

�� Sangre de cordón fetal: Diagnóstico prenatal de anomalías cromosómicasnuméricas y estructurales.

�� Sangre periférica: Diagnóstico de anomalías cromosómicas numéricas yestructurales. Diagnóstico mediante FISH de síndromes de microdelección, asícomo identificación de cromosomas extranumerarios. Estudio de altaracionescromosómicas en Retinosis Pigmentaria.


Este modelo de trabajo y departamento,así como el análisis genealógico, permite elconsejo genético mediante:

• Diagnóstico prenatal.

• Diagnóstico del origen de cromosomasextranumerarios y de translocacionescromosómicas y estudio del efecto en ladescendencia.

• Diagnóstico de enfermedades debidasa una microdeleción cromosómica yanálisis de la posible recurrencia en ladescendencia.

Genética molecular humana

Desde 1988 existe la sección de GenéticaMolecular Humana, la cual hasta el momentoha realizado más de 16.000 diagnósticos.

En este laboratorio se realizan tanto diag-nóstico presintomático y sintomático de lospacientes, así como diagnóstico prenatal deestas enfermedades.

La recepción de las muestras a estudiopueden tener dos procedencias:

1. Los pacientes pasan previamente porla consulta donde son evaluados clíni-camente y donde se recogen datosque permiten elaborar un árbol genea-lógico detallado del que se obtiene elpatrón de herencia de la enfermedady los familiares a riesgo. Esta infor-mación determina en gran medida eltipo de estudio que se va a realizar enel laboratorio.

.Los resultados obtenidos en el estudiogenético molecular permiten ofrecer alos pacientes que llegan a nuestrodepartamento un consejo genéticoindividualizado.

2. Las muestras biológicas vienen remi-tidas de otros centros de distintoslugares de la geografía españolaacompañadas de un pequeño infor-me clínico del paciente donde seindica el tipo de estudio concretoque se solicita.

Las técnicas utilizadas para el estudiogenético tanto directo como indirecto y lasenfermedades que actualmente se diagnos-tican se pueden ver en las tablas III y IV.


GENÉTICA

TABLA I I I

Técn icas molecu lares

�� Extracción de ADN/ARN de distintos tejidos (sangre, células bucales, biopsiade piel, líquido amniótico, biopsia de corion, sangre fetal, restos abortivos yADN fetal en sangre materna).

�� Southern Blot.

�� Reacción en cadena de la polimerasa (PCR-simplex, PCR-multiplex; QF-PCR;PCR a tiempo real).

�� Técnicas de screening (SSCP).

�� Digestión enzimática.

�� Secuenciación automática.

�� Test de metilación del ADN.

�� Análisis de polimorfismos para construcción de haplotipos y análisis de liga-miento (RFLP, STR, VNTR, SNP).



GENÉTICA

TABLA IV

Enfermedades obje to de es tudio

�� Enfermedades sistémicas: fibrosis quística, fiebre mediterránea familiar,hemocromatosis.

�� Enfermedades neuromusculares: distrofia de Duchenne/Becker, distro-fia miotónica tipo I, corea Huntington, ataxias hereditarias, dentatorubro,enfermedad de Machado-Joshep, distonía, Charcot-Marie-Tooth, parálisisherediatria con susceptibilidad a la presión, enfermedad de Kennedy, epilep-sia mioclónoca de Lafora.

�� Retraso mental: síndrome de X-Frágil, síndrome de Prader-Willi; síndromede Angelma.

�� Displasias óseas: acondroplasia, hipocondroplasia; displasias tanatofóri-cas; síndrome de Apert, síndrome de Muenke, síndrome de Saddan.

�� Estudio de trombofilia: déficit en Factor V, déficit de Protrombina, muta-ciones de la metilen-tetra-hidro-folato-reductasa.

�� Enfermedades oftalmológicas: retinosis pigmentaria, retinosquisis,enfermedad de Norrie, coroideremia, enfermedad de Stargardt, amaurosiscongénita de Leber, anoftalmia, holoprosencefalia tipo II.

�� Alteraciones reproductivas: microdelecciones del cromosoma Y, genSRY para valoración de disgenesias gonadales, estudio en parejas con abor-tos de repetición.

�� Sorderas: enfermedad de Usher, sordera de herencia mitocondrial(MTRNR1), sordera recesiva (Gen:GJB2).



ESTUDIO

Marta Martín-RoldánBióloga, analista clínicoLaboratorio MartínRoldán

Sensibilidad a los alimentos

Los anticuerpos del tipo inmunoglobuli-na G (IgG) son moléculas de defensa delorganismo con función de reconocimientode células extrañas, de que normalmentedeberían ir dirigidas contra supuestos agre-sores externos o células anómalas. Por otrolado, el organismo dispone de un sistemainmunológico específico de la mucosaintestinal (GALT) que entre otras tiene lafunción de reconocer los alimentos absorbi-dos como nutrientes necesarios, y no comoagresores extraños, para no reaccionarcontra ellos cuando son absorbidos por lasvellosidades intestinales. Sin embargo, seha comprobado que un alto porcentaje dela población (20-35%) presenta nivelesdetectables de este tipo de anticuerpos fren-te a algunos alimentos, se dice entonces queesta persona se ha sensibilizado inmunoló-gicamente a este alimento, ya que, comoocurre con las alergias y las enfermedadesautoinmunes, a veces estos mecanismosfallan pudiendo dirigirse el ataque inmuno-lógico contra el antígeno equivocado.

Al parecer, la masticación inadecuada ydigestiones incompletas podrían llevar a laabsorción intestinal de grandes moléculasde alimentos semidigeridos, que parecenrelacionarse con el desencadenamiento deeste tipo de reacción; sin embargo, tambiénparece haber un componente genético eneste tipo de reacciones hacia determinadosalimentos.

Los anticuerpos tipo IgG, al reconocer a unantígeno específico, actúan como señal deataque del organismo hacia este antígenoextraño al individuo, que identifica como taly, como es lógico, éste va acompañada deuna serie de reacciones agresivas (libera-ción de integrinas, citocinas…) paradefenderse del supuesto atacante o antíge-no extraño. Como contrapartida, ademásde eliminar al supuesto “agresor”, varias de

estas reac-ciones y molé-

culas liberadas en la reacción inmunológi-ca pueden provocar considerables daños oalteraciones en los tejidos en que se liberan.

En las personas que presentan sensibiliza-ción a uno o varios alimentos, estas reac-ciones de defensa se provocan frente aalguna proteína del alimento, que debieraser inocuo, pero que en estos individuos nosólo no podrá cumplir adecuadamente consu función nutricional, sino que, además,como se ha comentado, su presencia pro-voca una serie de reacciones más o menosagresivas e inflamatorias, que si bien pue-den ser no muy fuertes en intensidad, com-parada con una reacción anafiláctica, uotras manifestaciones de alergia típica(mediada por IgE) sí pueden tender a lacronicidad en el caso de estímulo continuode la reacción (ingestión frecuente del ali-mento frente al que se presenta sensibiliza-ción).

Esta manifestación tenue y constante dela reacción hace difícil la identificación delalimento que la provoca, a dife-rencia de las reacciones de aler-gia típicas, mediadas por IgE,donde los síntomas se producende manera casi inmediata a laingestión y con una sintomatolo-gía generalmente muy intensa.

La presencia de este tipo dereacción, al igual que en la aler-gia típica, puede manifestarse através de diferentes síntomas enfunción de los tejidos que seafecten: cutáneos, neurológicos,gastrointestinales, vías respirato-rias… También parece haberuna tendencia a inflamacióninespecífica generalizada, que


puede traducirse en aumento de volumen ypeso.

Incluso recientemente, parece habersedescrito el mecanismo por el cual la ocupa-ción de los receptores de integrinas (molé-culas inmunológicas) en la superficie celularpodría bloquear la unión de otras molécu-las necesarias para el metabolismo celular(tirosina-quinasa), impidiendo así la entra-da en la célula y metabolización de losnutrientes para la producción energética.Así, éstos serán almacenados en forma degrasa y mientras el organismo demandarámas nutrientes, ya que los ingeridos noaportaron la energía necesaria.

La retirada de la dieta de los alimentosdiana de estas reacciones puede, por tanto,detener estas agresiones y daños colatera-les, mejorando notablemente o del todo lasintomatología que producen.

La única contraindicación que tiene estamedida sería en el caso de eliminar alimen-tos que puedan ser fuente importante dedeterminados nutrientes esenciales, como

podría ser el caso de los lácteos, cereales,huevo… Por ello, un análisis positivo a unoo varios de estos alimentos deberá ser remi-tido a un nutricionista para que éste pongauna dieta sustitutiva equilibrada y sin caren-cias nutricionales.


ESTUDIO

TEST DE SENSIB IL IDAD A LOS AL IMENTOS

Desde el año 1997 disponemos en nuestro laboratorio de la tecnolo-gía adecuada (pioneros en España) para la detección de aquellos ali-mentos que puedan ser perjudiciales. Se trata de un análisis de san-gre (suero) que detecta los anticuerpos específicos (IgG) para 93alimentos frecuentes de nuestra dieta.

Nuestro laboratorio ha querido ser de los primeros en ofrecer el Testde sensibilidad a alimentos en Madrid, evitando así la exportación demuestras, a la vez que se agiliza la obtención de resultados garanti-zando la calidad de los mismos a unos precios lógicamente mas ase-quibles. Así, desde hace ya más de cuatro años realizamos esta téc-nica, estando en disposición de entregar los resultados en un plazo de5 a 10 días.

Hemos optado por este test, entre los diferentes que hay en el merca-do, incluido el Alcat, por la mayor estabilidad de la muestra utilizada(suero), ya que las muestras de sangre total se degradan de formamucho más rápida al no realizarse la prueba en el momento.


El test de sensibilidad a los alimentos esuna prueba de laboratorio, realizada portécnica ELISA, que nos permite medir enel suero del paciente los niveles de (IgG)específica frente a 93 alimentos diferen-tes. Los resultados positivos se expresancon cuatro grados de intensidad (de unaa cuatro cruces).

Del 20 al 35% de la población sufre, ensus diferentes manifestaciones clínicas, losefectos derivados de la sensibilidad a dis-tintos alimentos. Diversos estudios, incluidanuestra experiencia, demuestran que lasupresión de la dieta de aquellos alimentos,para los que una persona presenta unosniveles de IgG específica altos, provoca unanotable mejoría en un alto porcentaje depersonas que presentan alguno de lossiguientes síntomas:

• Trastornos digestivos:

– Colon irritable– Colitis infantil – Ciertas enteropatías crónicas

• Eccemas y urticarias crónicas.• Rinitis crónica.• Aumento de peso.• Inflamación inespecífica (sensación de

hinchazón generalizada).• Hiperactividad infantil.• Cefaleas y migrañas.• La reacción continuada también

podría llevar a un cierto agotamientode recursos, por lo que tambiénpuede ser efectivo en el mundo deldeporte, ayudando a aumentar elrendimiento físico del deportista.

Pautas de alimentación

Atendiendo a los resultados de la pruebarealizada se deben suprimir de la dieta,tanto los alimentos claramente sensiblescomo los de sensibilidad incierta (de unasola cruz). Transcurrido un período queoscila entre un mes y medio y dos meses sepueden reincorporar en la dieta los ali-mentos de reactividad dudosa, a razón deuno por semana, observando los posiblesefectos sobre los síntomas que puedandepender de la ingestión de dichos ali-mentos, con la intención de reincorporar-

los o suprimirlos definitivamente de su ali-mentación habitual.

En caso de que la finalidad del estudiosea la pérdida de peso, la supresión de losalimentos a los que se presenta sensibilidaddebe ir acompañada de un moderado con-trol de las calorías ingeridas, siendo acon-sejable que éste sea pautadopor un especialista.

En cualquier caso, seaconseja la supervi-sión de un especialis-ta en nutrición quevalore los alimentosalternativos a aquelloseliminados que pudie-ran generar carenciasnutricionales, como leche,huevos, cereales…


ESTUDIO



ESTUDIO

Cuadro 1

Manifestaciones clínicas más frecuentes que presentanlas personas sensibilizadas

1. TRASTORNOS GASTROINTESTINALES. Es lógico pensar que el equilibrio ybuen estado del tracto gastrointestinal está en gran parte vinculado a los alimen-tos. Hoy se admite que algunos trastornos gastrointestinales van unidos a la sensi-bilidad a determinados alimentos o a componentes de los mismos. Entre las manifestaciones clínicas más frecuentes que afectan al aparato digesti-

vo, están: Las digestiones pesadas, exceso de gases y, en definitiva, manifestaciones clíni-

cas del colon irritable con una gran tendencia a la cronicidad. Estos trastornos sontan frecuentes que representan aproximadamente el 20% de los enfermos que acu-den a la consulta de los digestólogos.

2. USO PEDIÁTRICO. Alteraciones gastrointestinales muy similares a las reciénseñaladas, tienen también gran importancia en pediatría, donde son frecuentes lallamada colitis infantil y ciertas enteropatías crónicas causadas, la mayor parte delas veces, por sensibilización a la leche y derivados y en menor proporción a loshuevos, frutos secos y soja.En pediatría también resulta muy interesante en el estudio de niños hiperactivos,

en los que puede relacionarse la activación permanente del sistema inmunitariocon la hiperactividad generalizada. También se estudia en niños autistas, entre loscuales la incidencia de otros problemas inmuno-alimentarios, como la enfermedadceliaca, parece claramente aumentada.Se ha relacionado la sensibilidad alimentaria (positividad de una IgG específica)

con el posterior desarrollo de alergias alimentarias (positividad de la IgE), resul-tando éste por tanto un buen factor predictivo en el desarrollo de alergias en losprimeros años de la infancia en niños de alto riesgo.

3. EN OTORRINO Y MEDICINA GENERAL. Aún desconociendo los mecanis-mos patogénicos concretos, el test de sensibilidad a alimentos también resulta inte-resante para el estudio de rinitis y cefaleas. Que pueden mejorar por la elimina-ción de determinadas sustancia nocivas, vinculadas a la reacción antígeno-anticuerpo,que tiene lugar en la sensibilización alimentaria.Parece ser que parte de la sensibilización a determinados alimentos puede inclu-so estar mediada por las vía respiratorias, por inhalación del pequeñas partículasalimentarias en el ambiente.

4. TENDENCIA AL SOBREPESO Y EXCESO DE VOLUMEN. Hay personasque no comen tanto como para estar tan voluminosas como de hecho están o comopara sentir sensación de hinchazón y son muy resistentes a los regímenes alimen-ticios adelgazantes. Un porcentaje muy considerable de estas personas mejoravisiblemente si eliminan de su dieta aquellos alimentos a los que son sensibles.

5. EN EL MUNDO DEL DEPORTE. Por último, estos estudios resultan verdadera-mente interesantes en el mundo del deporte, ayudando a aumentar el rendimien-to físico del deportista, en parte por el ahorro de recursos que supondrá la deten-ción de una activación inmunológica constante e innecesaria.



ESTUDIO

Cuadro 2

Ejemplo de informe



Las funciones que un biólogo puededesarrollar en la Atención SanitariaEspecializada se pueden agrupar encinco grandes líneas: asistencial, docen-cia, investigación, administrativas e ins-titucionales. La actividad asistencialdentro de los servicios hospitalariosintegra principalmente el apoyo a losfacultativos especialistas en el diagnósti-co, preparación de material para losprocedimientos de rutina, así como en lagestión de la calidad del servicio y de laInstitución.

El Servicio de Medicina Preventiva delHospital Clínico San Carlos contiene unaunidad asistencial que es el Laboratoriode Control de la Infección. Básicamente,un biólogo participa activamente en losprogramas de vigilancia y control de lainfección por microorganismos multirre-sistentes, en el control microbiológico dealimentos en comedores colectivos y en elestudio microbiológico de brotes de ori-

gen nosocomial. Lalicenciatura en Bio-logía capacita alprofesional paraaplicar todas lastécnicas microbioló-gicas involucradasen la investigación ycontrol de las infec-ciones de origennosocomial, ya queestá familiarizadocon el funciona-miento propio decada área de laMicrobiología: Bac-teriología, Micobac-terias, Micología,Parasitología, Viro-

logía, aplicando también técnicas deDiagnóstico Molecular.

Pero además, puede participar en la pues-ta en marcha y seguimiento de programasde control microbiológico ambiental (aire,agua, superficies, etc.) que son de aplica-ción en la prevención de la infección hospi-talaria, como por ejemplo:

— Prevención de micosis invasorasnosocomiales: análisis microbiológi-co del aire en bloques quirúrgicos yzonas críticas hospitalarias.

— Control de la calidad del agua:Análisis de potabilidad en la red dedistribución, piscinas de rehabilita-ción, etc.

— Prevención de legionelosis: Análisisfisico-químicos y microbiológicospara el control e investigación deLegionella pneumophila o Legione-lla spp. en dispositivos de riesgo.

La elaboración de protocolos y la aseso-ría en política de antisépticos y desinfec-tantes, así como en los procedimientos deesterilización hospitalarios constituye otroobjetivo de gran importancia en la pre-vención de la infección hospitalaria.

Finalmente, la participación del Biólogoes muy activa en las líneas de investiga-ción que en este área están dirigidastanto a la puesta a punto de nuevas téc-nicas de biología molecular para losestudios de epidemiología microbiana enbrotes como al estudio de la eficaciaantimicrobiana de nuevos productos des-infectantes o nuevas tecnologías de este-rilización.

MEDICINA PREVENTIVA

Papel del biólogo en los servicios de medicina preventiva

Beatriz Peláez RosServicio de MedicinaPreventivaHospital Clínico SanCarlos


Introducción

Los estafilococos coagulasa negativos (ECN)son unos de los principales microorganismoscausantes de las infecciones hospitalarias.Siendo las infecciones nosocomiales o hospi-talarias aquellas que se desarrollan enpacientes hospitalizados que no las pade-cían, ni presumiblemente las estaban incu-bando en el momento de su admisión.Aunque los ECN se encuentran entre las

especies más frecuentemente aisladas en loslaboratorios de microbiología clínica, elhecho de que sean organismos ubicuos y queconstituyan el principal componente de lamicroflora normal de la piel, mucosa y glán-dulas de mamíferos ha dado lugar a quehayan sido considerados como saprofitos ydurante años se discutiera acerca de su signi-ficación clínica. R. Ben-Ami y cols. (2003).En las últimas décadas se han realizado

considerables progresos en la clasificación delas especies estafilocócicas y en el desarrollode los métodos de tipificación, progresos quehan permitido a la comunidad médica estarmás al corriente acerca de la gran variabili-dad de especies de ECN y de su importanciaa nivel clínico.Actualmente, son reconocidos como impor-

tantes agentes etiológicos de una gran varie-dad de situaciones clínicas y la problemáticaque plantean de cara a los laboratorios hos-

pitalarios es distinguir si los aislados de ECNson cepas con significación clínica, es decir,cepas productoras de infección, o simplemen-te cepas contaminantes.Debido a que los pacientes a los que afectan

presentan una situación clínica comprometida,estos patógenos oportunistas son, en muchoscasos, un grave problema. Afectan principal-mente a cuatro tipo de pacientes: un primertipo lo constituyen aquellos pacientes que pre-sentan rotura de la barrera natural de la piel,como son los sujetos sometidos a cirugía, conlesiones traumatológicas, o aquellos que pre-sentan patología dermatológica. Un segundotipo está constituido por pacientes con disposi-tivos implantados como catéteres, prótesis, etc.El tercer tipo serían pacientes inmunocompro-metidos y/o con enfermedad de base. Y el últi-mo sería el de los neonatos. La mortalidad ymorbilidad derivadas de estas infeccionesgeneran costes tanto a nivel humano comoeconómico, por lo que es importante disponerde los medios diagnósticos y referenciales quepermitan su control.Un problema añadido asociado a los ECN

se debe a la gran resistencia que presentanestos microorganismos frente a un amplioespectro de antimicrobianos, por lo que cons-tituyen un importante reservorio de genes deresistencia dentro del medio hospitalario.Según el informe EPINE (2001) los ECN son

los que mayor número de infecciones nosoco-


Problemática de losestafilococos coagulasanegativos causantes deinfección nosocomial

Determinación de la significación clínica de estos microorganismos mediante criterios microbiológicos

Teresa Boquete, Francisca DíazCentro Nacional deMicrobiología. Institutode Salud Carlos III

MICROBIOLOGÍA



MICROBIOLOGÍA

miales producen después de E. Coli, siendolas especies más frecuentemente aisladas enlas bacteriemias. S. epidermidis es la especieque en el caso de las bacteriemias aparece enmayor proporción, seguida de S. haemolyti-cus y S. hominis que se aislaron en menorproporción.El hecho de que los ECN sean microorga-

nismos ubicuos que constituyen el principalcomponente de la microflora de la piel ymucosas da lugar a que cuando se aisla unECN en un hemocultivo sea un problemacontrovertido establecer si es el agente etio-lógico de la infección o si es un contaminan-te. El criterio microbiológico generalmenteaceptado con el que presumiblemente sediferencia entre verdadera infección y conta-minación se basa en dos parámetros. Por unlado, la existencia de un alto número deUFC/ml que se interpretaría como un indiciode infección, siendo éste un parámetro queadquiere especial importancia en el caso delos neonatos de bajo peso a los que sólo seles realiza una extracción. Y por otro ladoteniendo en cuenta que es altamente impro-bable, dada la gran variabilidad intrínsecade los ECN, que aislados no relacionadosepidemiológicamente presenten las mismascaracterísticas fenotípicas y genotípicas, seconsidera evidencia de infección el aisla-miento de la misma cepa de ECN obteni-da en diferentes hemocultivos de un mismopaciente a lo largo del tiempo. Por ello losmarcadores fenotípicos y genotípicos, desdeun punto de vista microbiológico, nos apor-tan una información valiosa para establecerla significación clínica de los ECN.

Material y métodos

AisladosSe estudiaron 108 aislados de ECN que

correspondían a 40 episodios de bacteriemiade 34 pacientes. El origen de todos los aisla-dos fue la sangre.

Identificación bioquímicaSe realizó siguiendo el esquema de Kloos

y Schleifer (1975 a, b) al que se le añadie-ron las pruebas bioquímicas para el estudiode la actividad desoxirribonucleasa, activi-dad ureasa y actividad decarboxilasa.

FagotipiaLa fagotipia se realizó utilizando los 20

fagos del juego de fagos de Dean and

William (1973) y los 12 fagos del juegoautóctono de Martín de Nicolas y cols.(1990). La fagotipia se realizó de acuerdocon el método descrito por De Saxe yNotley (1978), con las modificaciones deque se realizó al RTD X 1000 y con trata-miento con calor (48 oC).

Fagotipia inversaLa técnica se realizó siguiendo el método De

Saxe y Notley (1978).

AntibiotipiaA los aislados se les realizó un estudio de

susceptibilidad a 14 agentes antimicrobianosusando el método de dilución en placa des-crito por el NCCLS (1993).Los antibióticos y rangos de concentraciones

(en m/ml) utilizados fueron los siguientes:ácido fucsídico (0,03-32), ampicilina/clavu-lánico (0,12-64), cefotaxima (0,12-1024),ciprofloxacina (0,06-16), clindamicina (0,06-64), cloranfenicol (0,25-64), cloxacilina(0,12-512), eritromicina (0,03-512), fosfomi-cina (0,12-256), gentamicina (0,06-1024),penicilina (0,03-1024), tetraciclina (0,125-64), rifampicina (0,03-1024), vancomicina(0,25-64).

PlasmidotipiaLa obtención de ADN plasmídico fue

realizada siguiendo el método descritopor Birnboim y Doly con algunas modifi-caciones. En el buffer de lisis se añadiólisostafina a una concentración final de250 U/ml, la suspensión bacteriana enbuffer de lisis es incubada a 37 oC duran-te 30 minutos y antes de la precipitacióncon etanol se realiza un tratamiento confenol-cloroformo.

Electroforesis en campo pulsadoEn la electroforesis en campo pulsado se

digirió el ADN con Sma I siguiendo el pro-ceso descrito por L. P. Yuk-Fong y cols.(1996). Para la electroforesis se utilizó unequipo de CHEF-DR II de Biorad y los dis-tintos patrones electroforéticos obtenidos seevaluaron con el programa informáticoMVSP que realiza el análisis estadístico demultivariables. Utilizando el coeficientede Dice el programa genera una matriz apartir de la cual crea un dendograma poremparejamiento de medias no ponderadasque relaciona los diferentes patrones segúnlos índices de similitud.



MICROBIOLOGÍA

Resultados

De los 108 aislados estudiados, 89 (82,4%)fueron identificados como S. epidermidis, 10(9,3%) como S. hominis y 9 (8,3%) como S.haemolyticus. Por lo que S. epidermidis fue laespecie que con mayor frecuencia se aisló enlos hemocultivos.Una vez identificados los aislados hay que

conseguir su caracterización para con losdatos obtenidos poder establecer si dos cepasson idénticas o diferentes y así determinar susignificación clínica desde un punto de vistamicrobiológico. Para conseguir este objetivohemos aplicado técnicas tanto fenotípicascomo genotípicas.Los resultados obtenidos al realizar la técni-

ca de la fagotipia nos demuestran que conesta técnica se obtiene un bajo porcentaje detipabilidad, pues tan sólo 28 cepas (25,9%)resultaron sensibles a algún fago, obtenién-dose 18 fagotipos distintos. Mientras que 80cepas (74,1%) no pudieron ser caracteriza-das por esta técnica.El alto número de cepas que quedaron sin

tipificar hizo que aplicáramos la técnica de lafagotipia inversa para conseguir su caracteri-zación. Al realizar esta técnica con las cepaspropagadoras de ambos juegos de fagos, delos 108 aislados se tipificaron 27 cepas (25%)obteniéndose 18 fagotipos diferentes y 81(75%) resultaron no tipificables. Al evaluar elnúmero de casos que se han caracterizadocon las técnicas de fagotipia tenemos que conla fagotipia conseguimos caracterizar siete delos 34 casos (20,6%), y seis casos (17,6%)con la fagotipia inversa. Al valorar conjunta-mente los resultados de la fagotipia y la fago-tipia inversa conseguimos caracterizar 15casos (44,1%) de los 34 estudiados.Del estudio de sensibilidad a antimicrobia-

nos se obtuvieron un total de 47 patronesde resistencia a antimicrobianos que carac-terizaron el total de los 108 aislados estu-diados.Con el análisis plasmídico obtuvimos 29

perfiles plasmídicos que caracterizaron a 77(71,3%) aislados, mientras que 31 (28,7%) delos aislados no pudieron caracterizarse poresta técnica por carecer de plásmidos. Losperfiles plasmídicos que se diferenciaban almenos en una banda fueron consideradoscomo diferentes (A. Ug y Ö. Ceylan, 2003).La electroforesis en campo pulsado nos per-

mitió caracterizar los 108 aislados del estudio,obteniéndose 65 perfiles electroforéticos, de los

cuales 56 resultaron ser totalmente diferentes ynueve presentaron sólo ciertas diferencias conrespecto a alguno de los 65 anteriores. Lospatrones electroforéticos obtenidos medianteesta técnica nos permitieron confirmar losdatos obtenidos con los anteriores marcadoresfenotípicos y genotípicos. Por otro lado, nospermitió establecer las relaciones epidemioló-gicas entre los aislados de un mismo pacienteen 13 casos (38,2%) en los que no pudieronser establecidas con los resultados de los otrosmarcadores estudiados.El elevado número de patrones obtenidos en

los distintos marcadores fenotípicos y genotí-picos estudiados indica la existencia de unagran variabilidad en los estafilococos coagu-lasa negativos, lo cual permite que aplique-mos el criterio de que dada la gran variabili-dad intrínseca de los ECN es altamenteimprobable que aislados no relacionadosepidemiológicamente presenten las mismascaracterísticas fenotípicas y genotípicas. Portanto, se considera evidencia de infección alaislamiento de la misma cepa de ECN endiferentes hemocultivos obtenidos a lo largodel tiempo en un mismo paciente (Etienne ycols. 1990).La valoración conjunta de los patrones obte-

nidos en todas las técnicas nos ha permitidoestablecer si varios aislados pertenecientes aun mismo paciente eran la misma cepa o dife-rentes cepas y con estos datos hemos podidovalorar desde el punto de vista microbiológi-co si el ECN es el agente etiológico de laenfermedad. Como ejemplo comentaremos el caso de un

paciente varón de un año de edad diagnosti-cado de leucemia linfoblástica aguda quepresenta cuatro episodios desde abril a juliodel mismo año en los que el clínico teníadudas acerca de si los ECN aislados teníansignificación clínica. En este caso se obtuvie-ron diez hemocultivos en los que se aislaronECN. En el primer episodio se aislaron dosestafilococos coagulasa negativos, en elsegundo cuatro, en el tercero dos y en el cuar-to otros dos. Al identificarlos todos resultaronser S. epidermidis. Los resultados de la fago-tipia y la fagotipia inversa no nos aportaroninformación útil para evaluar estos aislados,puesto que todos resultaron ser no tipablespor estas técnicas. Los datos obtenidos con laantibiotipia y los perfiles plásmídicos indica-ban que los dos aislados del primer episodioeran cepas diferentes, que las cuatro cepasdel segundo episodio podían estar relaciona-


das entre sí y no tendrían relación con lasdel primer episodio; las dos cepas del tercerepisodio también estarían relacionadasentre sí y serían distintas a las del primer ysegundo episodio, y las cepas del cuartoepisodio estarían relacionadas con las delsegundo episodio. Esta primera impresiónquedó confirmada con los resultados obte-nidos por la electroforesis en campo pulsa-do, como se puede comprobar en lafigura 1. La cepa 40 y 41 pertenecientes alprimer episodio tienen distinto perfil electro-forético (1 y 2 respectivamente). En elsegundo episodio las cepas 44 y 45 tienenel mismo perfil electroforético (3) y lascepas 42 y 43 tienen un perfil (3a y 3b res-pectivamente) relacionado con el 3. En eltercer episodio las cepas 46 y 47 tienenel mismo perfil (4) y es distinto a las ante-riores cepas. En el cuarto episodio las cepas48 y 49 presentan el mismo perfil elctrofo-rético (3) que las del episodio dos. Por lo tanto, en este paciente desde un punto

de vista microbiológico podemos decir que enel segundo episodio los ECN aislados teníansignificación clínica y que al ser tratados conantibióticos probablemente consiguieron ate-nuar la infección producidas por estos, sur-giendo otros ECN en un tercer episodio quetambién tenían significación clínica y queconsiguieron eliminar con el tratamiento anti-biótico, para volver a emerger de nuevo lacepa que había producido la infección en elsegundo episodio.De los 34 casos en 30 los ECN tenían signifi-

cación clínica. En los cuatro casos restantes nose pudo establecerla significación clíni-ca, puesto que losECN aislados resul-taron ser cepas dis-tintas; pero como elnúmero de hemocul-tivos estudiados fuereducido, no sabe-mos si al estudiarmás hemocultivos deun mismo pacientehubiéramos encon-trado alguna cepaque, al ser caracteri-zada, hubiera sidoigual a alguna delas estudiadas.De los 30 casos en

los que los ECN

tenían significación clínica, en ocho de ellosjunto con el ECN que tenía significación clíni-ca se detectaron otros ECN que pueden serconsiderados como contaminantes. Por otrolado, en cuatro de estos casos se comprobóque una cepa era el agente etiológico en unode los episodios de la enfermedad del pacien-te, mientras que en otro el responsable de lainfección era otra cepa distinta de la anterior.Al comparar la evaluación hecha por el clí-

nico con la evaluación microbiológica respec-to a la significación clínica de los ECN estu-diados, en 21 de los casos (61,8%) hubo unacuerdo total entre el criterio clínico y elmicrobiológico, en 20 casos tanto para el clí-nico como para el microbiólogo el ECNtenía significación clínica y en un caso no teníadicha significación.En cinco casos (14,7%) en los que el clínico

tenía dudas acerca de la significación, losresultados microbiológicos demostraron quelos ECN aislados eran los responsables de lainfección.Respecto a los cinco casos restantes (14.7%)

en los que la valoración del clínico fue la designificativo, los resultados microbiológicosno pudieron demostrar la significación clínicade estos coagulasa negativos y hubiera sidonecesario haber estudiado más cepas deestos casos para poder determinar su signifi-cación.Por último, queda decir que tan sólo en tres

casos (8,8%) existen un desacuerdo, ya queen estos casos el clínico sobre la base del his-torial del paciente consideró que los ECN notenían significación clínica pero en el estudiomicrobiológico se constató que sí que teníansignificación.

Conclusiones

Los datos obtenidos de los marcadoresmicrobiológicos aportan la información nece-saria para determinar la significación clínicade estos patógenos oportunistas. La identifica-ción, junto con la sensibilidad a antimicrobia-nos, proporciona una información que da unaidea aproximada de las relaciones epidemio-lógicas de los ECN en las infecciones nosoco-miales. Debido a la baja tipabilidad obtenidacon las técnicas de fagotipia, es la electrofore-sis en campo pulsado la técnica que nos hapermitido establecer de forma más clara yconvincente las posibles relaciones epidemio-lógicas y la significación clínica de los ECNimplicados en las infecciones nosocomiales.


MICROBIOLOGÍA

Figura 1


El analizador de imágenes es una herra-mienta imprescindible para estudios plani-métricos, morfométricos y densitométricospartiendo de imágenes digitalizadas. Apor-ta objetividad, rapidez y sencillez. En laactualidad el gran desarrollo en estos equi-pos posibilita el diseño de sistemas expertosmuy útiles como apoyo al diagnóstico clíni-co a la investigación biológica en casitodas sus vertientes y a la docencia.

La idea de la cuantificación en biologíacelular se intenta aplicar desde hace siglosen distintos campos, sirva como ejemplo elrecuento de células sanguíneas. Ya en1895, Hammarberg introdujo una tinciónen sistema nervioso a fin de contar el núme-ro de neuronas en el cerebro. Hasta 1970,en biomedicina se aplicaban plantillas ymétodos semicaseros para cuantificar estruc-turas y, como máximo, se contaba con elapoyo de planímetros para medir áreas yperímetros celulares y se hacían recuentosaleatorios de campos microscópicos median-te retículas de dimensiones conocidas incor-poradas en los oculares de los microscopios,calculando el número de partículas por uni-dad de superficie.

A comienzos de los ochenta, el coste delos ordenadores bajó considerablemente,se incrementó la potencia de los mismos yse desarrollaron equipos y tarjetas especia-lizadas para el proceso de imágenes, pro-duciéndose una eclosión de estas tecnolo-gías a las que España se incorporó en esadécada.

Los campos de desarrollo en biología sonmuy variados, pero se puede destacar su uti-lización en histología para medir y contarestructuras microscópicas, en patologíacuantitativa, en estudios inmunocitoquímicose histoquímicos, citogenética, microbiología,etc. También se han desarrollado aplicacio-nes en otros campos como restauración deobras de arte, estudios criminalísticos, medi-cina forense, topografía, industria cosmética,de automovilismo, etc.

Equipo de análisis de imagen

Requiere un sistema que tenga la capaci-dad de conversión de analógico (o con-tinuo, similar al ojo humano) a digital(discreto y cuantificable) y viceversa. Bási-camente estaría integrado por:

• Un ordenador de control (CPU) congran capacidad de memoria, monitorde TV de alta resolución y tarjeta digi-talizadora.

• Cámaras:

– De vídeo analógicas y digitales, encolor real (RGB) y monocromas(blanco y negro).

– Cámaras fotográficas digitales.

• Microscopios: óptico con luz transmitida yde fluorescencia, invertido, confocal, elec-trónico de transmisión y barrido.

• Escáner para digitalizar imágenes pro-cedentes de radiografías, tomografíascomputerizadas, fotografías, etc.

• Un software específico y flexible queposibilite el tratamiento de imágenes yla realización de medidas morfométri-cas y densitométricas y que permita eldiseño y programación de rutinasespecíficas para aplicaciones concre-tas. Gracias a estas rutinas se puedenrealizar procesos de medida repetiti-vos, fundamentales en estudios micros-cópicos, y crear sistemas expertos quereconozcan estructuras de forma auto-mática. Este software de análisis deimagen se debe complementar conhojas de cálculo, bases de datos ypaquetes estadísticos, muy importan-tes a la hora de realizar cualquierestudio cuantitativo.

• Impresoras para salidas de datos ygráficos, videoimpresora (diapositivasy fotografías).


BIOMEDICINA

Mª Teresa Corcuera Hospital Carlos IIIde Madrid

Analizador de imágenes en biomedicina


• Unidades de almacenamiento: discosópticos, removibles, CD, DVD.

En la figura 1 se muestra un esquemabásico de un sistema de análisis de imagen.

La imagen y su procesamiento

Las imágenes son representaciones visua-les de los objetos. Desde el punto de vista dela física cualquier imagen, proyecciónplana de un objeto concreto, se puede defi-nir como una función bidimensional f (x, y)dependiente de la intensidad luminosa,donde “x” e “y” representan las coordena-das espaciales de su proyección planimétri-ca, siendo el valor de “f” proporcional a laluminosidad de la imagen en dicho punto opíxel.

En general, para llegar a realizar medidasen imágenes macro o microscópicas hayque realizar unos procesos comunes atodas las determinaciones. El primero con-siste en la obtención de imágenes digitali-zadas, bien mediante captación en color oblanco y negro con cámara de vídeo ana-lógica o una cámara digital, bien a partirde imágenes de archivo.

Las cámaras pueden estar acopladas a unmicroscopio óptico, electrónico o confocal.

Las imágenes se pueden captar en colorreal, estas imágenes están formadas portres bandas: rojo, verde, azul (RGB), omonocromas, del blanco al negro, pasandopor una gama total de 256 niveles de gris.El procesamiento se simplifica mucho cuan-do se puede trabajar en monocromo pordos motivos: rapidez y menor ocupaciónde memoria. Pero en muchos procesos decuantificación hay que utilizar imágenes encolor real.

La digitalización consiste en la descom-posición de la imagen en una matriz depuntos o elementos denominados píxeles(picture element), donde cada uno tiene unvalor proporcional al nivel de gris o decolor.

En imágenes monocromas, la capacidadde resolución de la imagen digital está con-dicionada por el número de niveles de grisy por las dimensiones de la matriz (númerode filas X, número de columnas). Por logeneral, para almacenar el nivel de gris decada píxel se utiliza un octeto (8 bites = 1byte), por lo que hay 256 niveles de grisposibles. Las matrices más utilizadas son de256 x 256, 512 x 512, 1.024 x 1.024. Así,una imagen digital monocroma de 1.024 x1.024 ocupa un megabyte de memoria.


BIOMEDICINA

Figura 1. Esquema básico de loscomponenetes de un sistema deanálisis de imagen.



BIOMEDICINA

Estas imágenes se pueden archivar endistintos formatos: tiff, gif, jpeg, bmp,pcx, etc.

Las imágenes en color con alta resolu-ción ocupan mucha memoria, por lo que aveces se comprimen eliminando de formaautomática información que no va a serapreciable por el ojo humano que distin-gue aproximadamente 5.000 colores o,más bien, tonalidades diferentes, mientrasque con el analizador de imágenes sepueden distinguir 16 millones de coloresdiferentes.

En la visualización y mejora de lasimágenes se aplican operadores matemá-ticos (puntuales, locales y globales) quemodifican aspectos de la imagen inicial.

Al conjunto de funciones matemáticas quese aplica sobre un píxel o conjunto de píxe-les se denomina algoritmo.

Para conocer las características de la imageninicial se puede realizar su histograma, que amodo de gráfico expresa todos los niveles degris o color que compone la imagen.

Para visualizarlas mejor se pueden aplicaruna o varias funciones consecutivas, comoescalados, normalizaciones, falso color, etc.:

Escalado. Redistribuye los valores de grisque se seleccionan de forma interactiva, porlo que se puede transformar la imagen con-troladamente. Se parte del estudio previodel histograma de la imagen para poste-riormente aplicar esta función. El resultadofinal puede ser oscurecer o aclarar los obje-tos.

Normalización. Se utiliza para incremen-tar el contraste mediante expansión linealde sus niveles de gris hasta los umbralestotales. Es una función lineal. En definitiva,consiste en que los niveles oscuros se oscu-recen más y los claros se aclaran más.

Linearización. Refuerza los valores mediosde gris, se utiliza para corregir errores deiluminación.

Entre estas funciones se aplican filtros,partiendo de las imágenes originales(fig. 2) o para resaltar aspectos que intere-

sen luego medir y tienen como objetivo, porun lado, ayudar posteriormente a eliminarestructuras no deseadas y, por otro lado,realzar los bordes de las estructuras queposteriormente cuantificaremos. Existe grannúmero de filtros:

Filtros de paso bajo. Para uniformizarzonas de la imagen. Toma una matrizdefinida y realiza una media de sus valo-res de gris. Este valor medio se asigna alpíxel central en la ima-gen de salida. La ima-gen resulta como difu-minada, la haceborrosa, por lo quetiene aplicaciones muylimitadas. Es válidopara eliminar pequeñasvariaciones cuando sevan a realizar estudiosde perfiles densitométri-cos.

Filtros de paso alto.Aumenta más la dife-rencia entre los elemen-tos de la imagen y losadyacentes a bordes delas objetos que lascomponen. De estetipo son los filtrosSobel, Kirsch y Wallis.

Realce de contornos.El resultado es como unreenfoque de la ima-gen, quedando lasestructuras mejor deli-mitadas (fig. 3).

Filtros de gradiente.Consiguen realzar losbordes de los objetosque contienen las imáge-nes.

Filtro laplaciano. Utiliza un operador lapla-ciano en diversas direcciones y matrices flexi-bles (fig. 4).

Delineación. Es un filtro que como supropio nombre indica realiza una auto-delineación de bordes indefinidos conayuda de operadores matemáticos. Resul-ta de mucha utilidad para imágenes que

Figura 2. Imagen monocromadigitalizada de una biopsiaduodenal, microcopía óptica (20 x),tinción de hematoxilina eosina.

Figura 3. Aplicación de un filtro de realce de contornos a la imagenanterior.


tengan un halo, como ocurre en fluores-cencia, radiografías o tomografías.

Filtro seudoplástico. Se aplica para laobtención de efectos en relieve. Se utilizanen geología, en industrias de cosmética etc.(fig. 5).

La segmentación es el proceso claveprevio a la cuantificación, cuyo objetivo esextraer de la imagen natural o ya mejora-da, las estructuras o componentes que vana ser objeto de análisis ya sea para reali-zar recuentos y/o medidas (áreas, diáme-tros, rugosidades, densidades), basandoseen niveles de gris o color eliminando elresto de los elementos que componen laimagen.

La segmentación determina el área de tra-bajo y es, por tanto, de mayor exactitudcuanto mejor contraste posea la imagen. Enmuchos procesos es necesario realizar másde una segmentación de la imagen inicial(fig. 6) para cuantificar por separado y endistintos archivos estructuras u objetos dife-rentes (figs. 7, 8 y 9 ).

Tras este paso se pueden emplear funcio-nes de morfología entre las que seencuentran:

Contornos. Resulta una imagen formadapor la línea que bordea los objetos sin dis-torsionar sus características, pudiendo pos-

teriormente realizar recuentos,medidas de área, parámetros deforma, etc.

Erosión. Se elimina la capa depíxeles más superficial de laestructura, y se repite tantasveces como se quiera. Con estafunción se suprimen irregulari-dades y se individualizan obje-tos que estén muy próximos.

Dilatación. Es la inversa de laerosión. Se añade sobre los obje-tos una capa superficial de píxe-les. Une objetos que se encuentranpróximos.

Relleno. Estructuras que presen-tan pequeñas oquedades. Resul-tan uniformes.

Criba. Elimina estructuras inferiores, igua-les o superiores al tamaño que indique elusuario (figs. 10, 11 y 12).

Esqueletización. Con esta función sereduce a unos ejes principales de referen-cia, adelgazando estructuras hasta que sereduce a un solo píxel de grosor.

Borrado de objetos. De forma interactivao manual se señalan las estructuras que sequieran eliminar, por ser artefactos oestructuras con los mismos niveles de gri-ses que no se desean valorar.

Selección de objetos. Proceso interactivode escoger objetos de la imagen. De formainterna esta función los etiqueta para per-mitir realizar medidas sobre ellos.

Selección de regiones. De forma interacti-va, como si se tratase de marcar con unlápiz la región de interés.

Identificación de objetos. Enumera eidentifica todos los objetos de la imagenbinarizada de forma automática.

Procesos de medidas

Éstas pueden ser en función de los pará-metros que se valoren, de varios tipos: mor-fométrica y/o topológicas, densitométricas,colorimétricas:


BIOMEDICINA

Figura 5.Aplicación de filtroseudoplástico de la imagenfigura 2.

Figura 6. Imagen microscópica(100 x). tinción AgNOR.

Figura 7. Segmentación del áreade algunos núcleos de la imagenanterior.

Figura 4. Aplicación de filtrolaplaciano de la imagenrepresentada en la ffigura 2.



BIOMEDICINA

Morfométricas

De tamaño

– Área: total de una imagen o relativaen porcentaje de área ocupada porlos objetos respecto al total, relaciónentre porcentajes de objetos distintos,etc.

– Diámetro máximo y mínimo de objetosseleccionados.

– De longitud: se puede realizar de formaautomática o interactiva y permite alusuario indicar sobre la imagen líneas yregiones a medir.

Bordes

– Perímetros totales de las estructuras dela imagen.

– Perímetros convexos.

De forma

– Coordenadas del centro de gravedad.– Factores de elongación.– Factores de forma circular.– Factores de rugosidad.

De posición

De orientación

– Aplicables para estudios estereológicos.

Densitométricas

– Valor de gris medio y puntual.– Densidad óptica integrada.– Histograma de gris.

Para realizar procesos de cuantificaciónes necesaria la calibración del sistemainicialmente, para transformar los resulta-dos en unidades reales. Para imágenes pro-venientes de microscopia óptica el sistemase calibra con un porta de calibración(fig. 13), calculando para cada objetivo laequivalencia de píxel a micras. Así losresultados finales se expresaran en micras:micras cuadradas si se trata de área ymicras cúbicas si se trata de volúmenes. Losparámetros de calibración para cada obje-tivo se archivan, por lo que no es necesariocalibrar en cada sesión de trabajo. En elcaso de imágenes macro es necesario

incorporar una regla o algún objeto demedida conocida para poder calibrar el sis-tema.

En estudios microscópicos para valorar ocuantificar células, núcleos, etc., se cuantifi-can de 200 a 500 objetos, dependerá delcoeficiente de variación. En medidas deáreas se valoran al menos 150.000 micrascuadradas si se trata de tejidos. El númerode imágenes que hay que estudiar de cadamuestra no es fijo, pero en términos gene-rales para estudios celulares partiendo deimágenes captadas con microscopio ópticoy objetivo 20 x, resulta al menos de 20 o 30imágenes. Éstas se captan empezando porun punto de las muestras (tejido, extensio-nes celulares, etc.) y siguiendo por camposconsecutivos manteniendo las variables deluminosidad. Ahora se cuenta con micros-copios ópticos con platinas motorizadasque fijando coordenadas de partida vanavanzando de forma automática por cam-pos consecutivos en la dirección que seindique.

Los ficheros con los resultados numéri-cos, identificando muestra y trabajo, sepueden imprimir o archivar en el disco enel formato más apropiado. Se pueden uti-lizar diferentes entornos, uno de los máshabituales es Windows, que facilita laposibilidad de su exportación a otrosprogramas para el estudio analítico, sutratamiento estadístico con paquetes esta-dísticos.

Estos equipos tienen otras aplicacionesimportantes, como su utilización comosoporte iconográfico para presentación detrabajos, colecciones de imágenes.

Aplicaciones de análisis de imagenen biomedicina

Biología celular y patología

Cuantificación de ADN y estudio del ciclocelular

Partiendo de biopsias, punción aspiracióncon aguja fina (PAAF), y citologías, con tinciónFeulgen, etc., aplicables a:

– Estudios de neoplasias: carcinomas demama, próstata, ovario, tumores testi-

Figura 8. Segmentación en blancoy negro de núcleos celulares.

Figura 9. Contornos de núcleos y áreas correspondientes atinción AgNOR.

Figura 10. Captación de imagen.

Figura 11. Segmentación de todas las estructras definidasque contiene la imagen.


culares, melanomas, procesos otorrino-laringológicos, hígado, etc.

– Lesiones premalignas de laringe, colon,cérvix, etc.

– Clasificación de lesiones de tiroides yparatiroides.

– Estudios retrospectivos de biopsias pro-cedentes de archivos para diferentespatologías.

Inmunocitoquímica: de biopsias completas,citologías o tissue microarray

– Estudios de proliferación celular: Ki-67, MIB-1, PCNA (aplicable a prósta-ta, colon, cérvix, hígado, mama, etcé-tera.

– Oncogenes: c-erb-B2, p53, Myc, pRB,etcétera.

– Fenómenos de apoptosis: bcl-2, wax,p53.

– Receptores hormonales.

Microscopia electrónica

– Clasificación de organelas (mitocon-drias, núcleos, vesículas, citoplasmas yretículo endotelial).

– Diagnóstico diferencial.– Inmunocitoquímica ultraestructural, cuan-

tificación de marcaje con oro coloidal.

Estudios de activación celular

– Ag NOR:

Para tumores mamarios, estudios de cérvixinfectados por el virus del papiloma huma-no, páncreas exocrino en pancreatitis cróni-ca y adenocarcinomas ductales, adenocar-cinoma colorectal, etcétera.

Sistemas expertos

– Medidas texturales de tejido.– Screening de citologías.– Localización automática de campos dis-

plásicos.

Análisis de geles

– Separación electroforética de proteínas.– Secuenciación de ácidos nucleicos.– PCR.

Genética

– Mapas cromosómicos.– Elaboración e interpretación de cario-

tipos.– Visualización y documentación de imá-

genes FISH.– Enfermedades genéticas.

Reconstrucciones tridimensionales

Partiendo de imágenes seriadas.

Microbiología

– Contaje y medida de colonias bacteria-nas y de levaduras.

– Estudios de crecimiento.

Botánica

– Clasificación de pólenes.– Crecimiento de plantas.

Virología

Reconocimientos y medidas de virus.

Física

Edafología

Zoología

– Tamaño de ovocitos.– Estudio de caracterización de inverte-

brados

Ecología

– Estudios de plancton.– Recuento y medida de partículas y

fibras contaminantes.

Fisiología humana y animal

Tecnología de los alimentos

Teleconsulta

Generación de bases de datos de imáge-nes para el estudio multidisciplinario, endiferentes centros.


Figura 12. Criba que elimina las estructuras grandes.

Figura 13. Regla calibrada en milímetros


I CURSO SOBRE EL LABORATORIODE REPRODUCCIÓN ASISTIDAEl COBCM y la Universidad Complutense

El Colegio Oficial de Biólogos de la Comunidadde Madrid y la Facultad de Biología de la Universi-dad Complutense de Madrid trabajan en la organi-zación del I Curso sobre el Laboratorio de Repro-ducción Asistida. Se prevé que tenga carácterpresencial y esté impartido por profesionales espe-cializados en este campo. Abordará los aspectosdiagnósticos y terapéuticos del tratamiento de lapareja estéril desde un punto de vista teórico y prác-tico. El módulo práctico se realizará en laboratoriosde Madrid, Aravaca y Toledo. Su duración será de32 horas lectivas.

Se informará más delante de las fechas previstas,programa lectivo, etc.

NOTA DE PRENSA-PUBLICACIONESFINALES DEL CONAMAFundación CONAMA, 31 de mayo de 2005

El pasado 30 de mayo se presentaron las publi-caciones finales del VII Congreso Nacional delMedio Ambiente en el Salón de Actos del CSIC,centradas en el desarrollo sostenible, tema princi-pal de la pasada edición del CONAMA celebradaen noviembre del año pasado.

La presentación contó con las intervenciones de laministra de Medio Ambiente, Cristina Narbona; elpresidente del CSIC, Carlos Martínez Alonso; elViceconsejero de Medio Ambiente y Ordenación delTerritorio de la Comunidad de Madrid, José Trigue-ros Rodrigo; el coordinador del Gobierno de MedioAmbiente y Servicios a la Ciudad del Ayuntamientode Madrid, Ignacio López Galiacho y el presidentede la Fundación CONAMA, Gonzalo Echagüe Mén-dez de Vigo. Además, intervinieron Luis Guijarro,periodista ambiental y presidente de la Asociaciónde Periodistas de Información Ambiental (APIA), yTheo Oberhuber, coordinador general de Ecologistasen Acción.

Las publicaciones del VII CONAMA, TemasClave del Desarrollo Sostenible en España. Aporta-ciones del CONAMA y Memoria del VII CONAMA,

Cumbre del Desarrollo Sostenible, recogen las con-clusiones y documentos resultado de la colaboraciónde los más de 1.000 expertos que participaron enlas jornadas del mes de noviembre. Con éstas, sepretende solucionar el problema medioambiental,apostando por una política de Desarrollo Sosteni-ble. Tal y como dijo Carlos Martínez Alonso (CSIC),“la política medioambiental se ha ganado la opi-nión pública mundial”, con lo que subrayó ademásla necesidad de continuar trabajando por la soste-nibilidad.

Junta General Ordinaria del COBCM

El pasado 22 de abril tuvo lugar la Junta GeneralOrdinaria del COBCM, en la que fueron aprobadospor amplia mayoría de votos todos los puntos delorden del día. Además del acta de la sesión delpasado año, el balance económico 2004, el presu-puesto 2005, la gestión de la Junta de Gobiernodurante el año 2004 y las líneas generales de la ges-tión del año en curso, se aprobaron también lassiguientes propuestas: actualización anual de lascuotas colegiales de acuerdo al IPC consolidado delaño anterior, modificación del artículo 8 de los esta-tutos colegiales, establecimiento de una tarifa espe-cial de visado para los certificados emitidos por laempresas del sector DDD y modificación del regla-mento de actividades.

Participación del COBCM en la CEIM

El COBCM ingresó en el mes de febrero de esteaño en la Confederación Empresarial de MadridCEIM-CEOE, con el principal objetivo de dar a cono-cer nuestra profesión y el importante papel que losbiólogos podemos desempeñar en los diferentesámbitos empresariales de nuestra comunidad.

En este corto período de tiempo, el colegio haparticipado en diferentes reuniones de la CEIM, asícomo en su asamblea general, celebrada el pasado25 de mayo, y ha sido publicada una entrevista anuestro decano, Ángel Fernández Ipar, en el últimonúmero de la revista de la confederación.


NNoottiicciiaass



REPRODUCCIÓN ASISTIDA

Los avances recientes en las técnicas dereproducción asistida hacen necesario dis-tinguir entre las de uso clínico diario y lasque están en fase experimental o de inves-tigación. La ausencia de una clasificaciónhace que, tanto a nivel de profesionales dela reproducción como en la sociedad engeneral, haya confusión respecto de estastécnicas y de su uso actual. Por ejemplo,cuando en 1997 se anunció el nacimientode la oveja Dolly, de inmediato se afirmóen diferentes niveles de la sociedad que yaera posible clonar seres humanos idénti-cos, cosa que aún se encuentra lejos de sertécnicamente posible. Por otro lado,supuestas cuestiones de tipo ético hanimpedido hasta la fecha el desarrollo detécnicas como la clonación terapéutica,cuya investigación debería ser autorizadade manera urgente.

En el total de técnicas aplicadas a lareproducción asistida, o relacionadas conésta, podemos proponer la siguiente clasifi-cación:

Técnicas rutinarias en el laboratorio de reproducción asistida

Las técnicas de aplicación rutinaria en uncentro de reproducción asistida son:

Inseminación artificial intrauterina (IA)

Puede ser conyugal (IAC) o con semen dedonante (IAD). Es la técnica más sencilla yla primera elección cuando no existe causade infertilidad grave y cuando las trompasson permeables. Consiste en la colocaciónartificial del semen en el útero de la mujer,con el fin de conseguir una gestación. Cons-ta de tres fases:

• Desarro-llo folicular múltiple mediante adminis-tración de gonadotropinas. La mujer sesomete a una estimulación hormonalsuave para producir 2-3 óvulos en elciclo.

• Recuperación de espermatozoides debuena movilidad (REM). Para una IAC,es necesario que la muestra de semencumpla unos criterios de normalidad,de manera que la muestra preparadaen el laboratorio tenga un REM superiora 10-15 millones de espermatozoi-des/ml. En el caso de que exista un fac-tor masculino de infertilidad, y a elec-ción de la pareja, se puede recurrir aun banco de semen para realizar unaIAD.

• Inseminación intrauterina. Consiste endepositar el semen capacitado en lacavidad uterina, mediante una cánulaconectada a una jeringa de insulina(fig. 1). La finalidad es dejar los esper-matozoides cerca del lugar de ovula-ción, evitando las alteraciones que elambiente “hostil” de la vagina producesobre la concentración y movilidadespermática.

Las tasas de embarazo conseguidas con laIA están alrededor del 15-25% por intento.

Fecundación in vitro (FIV) convencional

Es la alternativa a la inseminación, cuan-do ésta ha fallado tras 3-4 intentos, ocuando existe un factor de infertilidadmasculino y/o femenino que impide reali-zarla. Para el factor masculino se requiere

Presente y futuro de las técnicas dereproducciónasistida

Jorge Cuadros, Lara AndrésClínica de Medicina dela Reproducción y Ginecología FIVMadrid

Cristina ÁlvarezComplejo Hospitalariode Albacete

Cristina Álvarez




que el REM sea de al menos 1-3 millo-nes/ml de espermatozoides.

La FIV consta de cinco fases:

• Estimulación ovárica: mayor que la rea-lizada para la IA, permitiendo obtenervarios óvulos en un mismo ciclo. El con-trol de la respuesta ovárica se realizamediante ecografías del crecimientofolicular y la determinación del estradiolen sangre circulante.

• Recuperación de los oocitos: mediantepunción ovárica transvaginal, con con-trol ecográfico. Están en el líquido foli-cular, rodeados por las células de lagranulosa. Son mantenidos en cultivocon medios específicos hasta el momen-to de la inseminación.

• Inseminación: se realiza colocando enla placa de cultivo entre 50.000-100.000 espermatozoides/ml, obteni-dos de la muestra mejorada en ellaboratorio. A las 17-19 horas de lainseminación, en el día 1, los oocitosson liberados de las células del cúmu-lo que los rodean, y la fecundación sereconoce por la presencia de los dospronúcleos, masculino y femenino, yde los dos cuerpos polares, que garan-

tizan que la fecundación ha ocurridode forma correcta (fig. 3).

• Cultivo in vitro de embriones: losoocitos fecundados se pueden mante-ner en cultivo en gotas individuales,para hacer un seguimiento de su de-sarrollo.

• Transferencia embrionaria: se realizapor vía transcervical y no requiere anes-tesia. Puede realizarse en día 2, alrede-dor de 44 horas posinseminación, cuan-do los embriones tienen cuatro células, oen día 3, alrededor de las setenta horas,cuando los embriones tienen ocho célu-las. Habitualmente se transfieren dosembriones, porque la elevada tasaactual de implantación embrionariaaconseja limitar su número, para redu-cir así la incidencia de gestaciones múl-tiples. En ocasiones se transfiere un soloembrión, si se quiere evitar el embarazogemelar en mujeres jóvenes o recepto-ras de óvulos, o se puede aumentar atres, en mujeres mayores de 38 añoscon sus propios óvulos.

Microinyección espermática (ICSI)

Las indicaciones actuales de la ICSI sonfundamentalmente casos de factor masculi-

Figura 1. Inseminación Artificial.




no severo (REM inferior a unmillón/ml), aunque tambiénestá indicada en causas inmu-nológicas, fallos previos defecundación en FIV convencio-nal, “sémenes valiosos”(pacientes oncológicos someti-dos a radio o quimioterapia),imposibilidad para recoger lamuestra y diagnóstico genéticopreimplantacional.

La diferencia fundamentalcon la FIV convencional esque, en la ICSI, los óvulos sondecumulados 2-4 horas después de lapunción ovárica, utilizando un métodoenzimático-mecánico, para luego intro-ducir un espermatozoide en cada oocitomediante una microaguja (fig.2). De estamanera, tras 17-19 horas de cultivo hayque determinar en cuántos oocitos haocurrido la fecundación, mediante la pre-sencia de los dos pronúcleos y los doscuerpos polares. El resto del procedi-miento es igual que en el caso de la FIVconvencional. Las tasas de embarazo quese obtienen con la ICSI y la FIV son simi-lares, al igual que la probabilidad de queocurran malformaciones congénitas,como se ha demostrado recientemente.

Congelación de embriones en día 2 o día 3

Es una técnica indispensable en repro-ducción asistida, ya que se suele conse-guir más embriones de buena calidad quelos que se debe transferir a la paciente,evitando el embarazo múltiple. Los proto-colos de criopreservación de embrionesen día 2 o día 3 están muy estandariza-dos y se consiguen tasas de gestaciónsuperiores al 25%.

Cultivo prolongado de embriones en medios secuenciales

En ocasiones, conviene prolongar el culti-vo embrionario hasta el estadio de blasto-cisto.

El cultivo prolongado se indica enpacientes con fallos repetidos de implan-tación en FIV/ICSI, en síndrome de hipe-restimulación ovárica, cuando se deseareducir el riesgo de embarazo múltiple o

en casos de diagnóstico genético preim-plantacional.

Los embriones se desarrollan durantecinco o seis días (figura 4), y así se realiza-ría una mejor selección que la conseguidaen día 2-3. Aunque esto no se demuestra enla población infértil en general, la tasa deembarazo que se consigue con el cultivoprolongado es de alrededor del 35% en lasmujeres que no se quedan embarazadas enuno o dos intentos de FIV/ICSI. El medio decultivo inicial debe ser cambiado en el día2-3 a un medio enriquecido en aminoáci-dos, para sostener el desarrollo de losembriones hasta el estadio de blastocisto.

Congelación de blastocistos

Es necesaria al establecer el cultivo pro-longado de embriones. Es una técnica rela-tivamente novedosa y el protocolo es lige-ramente diferente de la congelación deembriones en día 2-3.

Selección de embriones

La utilización de sistemas de categoriza-ción de embriones o sistemas de puntua-

Figura 2. Fecundación in vitro (FIV) e inyección intracitoplasmática de espermatozoides (ICSI).

Figura 3. Fecundación normal.




ción para elegir los mejores embriones atransferir son procedimientos que se vie-nen aplicando en los últimos años paratransferir cada vez menos y mejoresembriones, intentando alcanzar altas tasasde embarazo, reduciendo las gestacionesmúltiples.

Diagnóstico genético preimplantacional

El diagnóstico preimplantacional es unatécnica de uso rutinario en centros especia-lizados, con los que suelen colaborar las clí-nicas de reproducción asistida. Su utilidades importante en casos de elevado riesgogenético, y en un futuro cercano puede verampliadas sus aplicaciones por su rápidoprogreso. Consiste en la extracción de unao dos células de un embrión del día 3 (7-8células), cuyo núcleo es fijado. Luego, seanalizan los núcleos marcando sus cromo-somas con sondas fluorescentes (FISH) o seamplifica el ADN de esas blastómerasmediante PCR y se analiza para la búsque-da de las distintas mutaciones.

La biopsia no compromete el desarrollo delos embriones; y con esta técnica se puede

seleccionar y transferir sólo los embrionessanos.

Técnicas en fase experimental

Las técnicas con las que se está investigan-do en los laboratorios de reproducción asis-tida, que a corto plazo podrían tener unaaplicación clínica, son:

• Congelación de oocitos: técnica reciente-mente autorizada en España, a nivel deestudio clínico controlado. Los oocitossoportan mal la criopreservación; sinembargo, ligeras modificaciones delprotocolo han mejorado los resultados, yya han nacido algunos niños de oocitosdescongelados. Queda por demostrarque la técnica sea segura, desde el puntode vista del nacimiento de niños sanos, yque tenga un rendimiento adecuado, quepermita su oferta a los pacientes.

• Maduración in vitro de oocitos: permiterecuperar oocitos inmaduros de un ova-rio sin estimular, para luego madurarlosen el laboratorio. Requiere del diseñode medios específicos para que los

Figura 4. Cultivo prolongado delos embriones.




oocitos maduren correctamente y pue-dan ser fecundados con una probabili-dad de éxito similar a la de los quemaduran en el ovario.

• ELSI: inyección de espermátidas elon-gadas, si no hay espermatozoidesmaduros, pero se duda sobre una posi-ble incidencia mayor de malformacio-nes congénitas.

• Transferencia de núcleos: utilizada tam-bién en la clonación y en la haploidiza-ción. Se transfiere el núcleo de un óvulo deuna mujer mayor (en estadio de vesícula

germinal) al citoplasma enucleado deun óvulo de una mujer joven donante.Se propone que el citoplasma jovenrepararía los defectos del núcleo.

Requiere la maduración in vitro deoocitos. No se conocen niños

nacidos mediante esta técnica.

• Transferencia de cito-plasma: se aplicaría enmujeres que pueden serjóvenes, pero que susembriones son de mala

calidad, posiblemente porun defecto en el citoplasma

que podría estar relacionadocon las mitocondrias. Así, un volu-

men pequeño de citoplasma del óvulode una donante podría solventar el pro-blema. Han nacido algunos niñossanos, pero su uso no está extendido.

Proyectos a medio plazo

Las técnicas que se encuentran en procesode investigación, y que podrían tener unaaplicación clínica a medio plazo son:

• ROSI: inyección de espermátidasredondas, en ausencia de esperma-tozoides o de espermátidas elonga-das. Han nacido algunos niños conesta técnica, pero está en desuso porla incidencia de malformacionescongénitas.

• Espermatogénesis in vitro: para casosen los que la gametogénesis no se com-pleta en el testículo. Se extraerían lascélulas germinales mediante una biop-sia testicular y se completaría la esper-

matogénesis en el laboratorio, conmedios de cultivo específicos.

• Cultivo de células madre embrionarias:se aprovecharían los embriones super-numerarios de los ciclos de FIV/ICSI,para generar líneas celulares quepodrían usarse para transplantes. Per-siste el problema del rechazo. La legis-lación española ha autorizado lasexperiencias controladas con embrio-nes congelados donados para la inves-tigación.

• Clonación terapéutica: resolvería elproblema del rechazo. Podría realizar-se con células somáticas y con célulasmadre del adulto. No pretende la crea-ción de un individuo clónico. La leyespañola no la permite de momento.

Ciencia ficción

Algunas de las técnicas que podrían de-sarrollarse a largo plazo son:

• ICSI con espermatocitos II: se han con-seguido ratones vivos con esta técnica.

• Transplantes xenogénicos: conservaciónde tejido gonadal en otras especies ani-males.

• Haploidización: se generan gametosprovocando meiosis en células somáti-cas de adulto.

• Clonación reproductiva en animales:después de Dolly se han clonado variasespecies animales, pero la eficiencia dela técnica aún es muy baja.

Como técnica muy poco probable de serdesarrollada, mencionamos:

• La clonación reproductiva en huma-nos: expertos en todo el mundo estánde acuerdo en que, de momento, nose puede siquiera plantear llevar acabo un intento serio de realizarla.Su baja eficiencia y las múltiplesmalformaciones congénitas, abortosy muerte neonatal en los animales enlos que se ha intentado, hacen cien-tífica y éticamente inaceptable talpropuesta.



EEnnttrreevviissttaa

Francisco Gracia NavarroDirector general del Instituto de Salud Carlos III

Francisco Gracia Navarro (Córdoba, 1952) esLicenciado en Ciencias Biológicas por laUniversidad de Sevilla, Doctor en Ciencias porla Universidad de Córdoba y Catedrático deBiología Celular en esta última Universidad.

Como órgano de apoyo científico-técnico alSistema Nacional de Salud, ¿cuales son principa-les campos de actuación del Instituto de SaludCarlos III?

El Instituto de Salud Carlos III (ISCIII) se creóa imagen de los grandes Institutos de la Saludde otros países, y su función cambió conformea los cambios del propio sistema de salud, porejemplo la transferencia a las ComunidadesAutónomas de gran parte de las competenciasen materia de Salud.

Actualmente el ISCIII es un centro de referen-cia al servicio del Sistema Nacional de Salud,fundamentalmente en enfermedades infecciosasy en epidemiología, contando con el equipo dealerta, conectado con el sistema europeo dealerta, que vigila los agentes infecciosos o posi-bles agentes que vengan de fuera. Además seocupa de elementos también importantes comola salud ambiental y la salud pública

Su segunda función esencial es la de organis-mo público de investigación en microbiología,

Autor de casi cien artículos científicos más de 170 ponencias ycomunicaciones en congresos nacionales e internacionales, estáespecializado en investigación en Endocrinología Molecular yCelular. Miembro del comité editorial de diversas revistasespecializadas y de varias sociedades científicas nacionales einternacionales. Perteneción al Consejo Andaluz deUniversidades, Presidente del Consejo de Administración de laSociedad Parque Científico-Tecnológico de Córdoba, miembro delConsejo de Administración de la Sociedad Andaluza para elDesarrollo de la Sociedad de la Información y Vicepresidente delConsejo de Administración del Centro para la Innovación y laTransferencia de Tecnología de Andalucía. Ha desempeñadotambién diversos cargos de responsabilidad académica en laUniversidad de Córdoba y la Junta de Andalucía.


epidemiología, salud pública, medicina tropical,etc. Se han ido creando en el seno del Instituto,el Centro Nacional de Investigaciones Oncológi-cas (CNIO), el Centro Nacional de Investigacio-nes Cardiovasculares (CINC), que se pondrá enmarcha en los próximos meses, y también enáreas nuevas que se van abriendo. Destaca elgrupo de investigación en telemedicina, conimportante repercusión y claro ejemplo de laintegración de profesionales.

La tercera función es la financiación vía con-vocatoria competitiva hacia el resto de compo-nentes del Sistema Nacional de Salud, orienta-da hacia los centros del sistema sanitario, a loshospitales fundamentalmente, y también a aten-ción primaria por medio de las convocatoriasde redes de investigación.

El ISCIII es un organismo original por ser elúnico con estas competencias en todo el ámbi-to nacional del estado: servicio técnico, orga-nismo público de investigación y agente definanciación. Es un magnifico instrumento parafomentar la investigación biomédica en nuestropaís, lo cual constituye el objetivo de la nuevaetapa del Instituto.

¿El ISCIII va a tener algún papel en nuevaslíneas de investigación actuales, como las célu-las madre?

Un papel regulador y coordinador. Nuestraapuesta se basa en tres pilares sólidos: El Prime-ro sería centralizar el informe ético de todos losproyectos de investigación que sobre estos temasse desarrollen en el estado. Así, lo que dependíadel Centro Nacional de Medicina Regenerativa yTerapia Celular se ha trasladado al ISCIII, querecibe una Subdirección General de Investiga-ción en Medicina Regenerativa y Terapia Celularque controla y/o coordina estas actividades.

El segundo pilar es establecer convenios conlas comunidades autónomas, de tal forma queen lugar de desarrollarse en el Instituto todo elpotencial de investigación, los investigadoresestán distribuidos por todo el estado y por tanto,en lugar de existir un gran centro nacional enterapia regenerativa, se potencien las iniciativasautonómicas. Hasta ahora se han firmado con-venios con Cataluña, Comunidad Valenciana yAndalucía, cuyo alcance es la investigaciónbásica y aplicada, en células troncales y de tera-pia regenerativa.

El tercer pilar pasa por la convocatoria de Fon-dos de Investigación Sanitaria (FIS), que previsi-blemente se publicarán en el BOE en mayo.Habrá una convocatoria de proyectos de investi-gación, siendo una de las líneas prioritarias la

investigación en células troncales y también becasde formación postdoctoral, novedosas en convo-catorias FIS, algunas de las cuales se van a foca-lizar en terapia celular al objeto de ir formandoespecialistas que luego puedan retornar a Espa-ña. Mediante los FIS, se espera que los grupos deotras comunidades autónomas con las que no seha establecido convenio, también puedan partici-par de esta financiación prioritaria que el gobier-no quiere dar a esta línea de investigación. En esesentido, uno de los elementos esenciales es la redde terapias celulares y medicina regenerativa delFIS, que también se va a potenciar como red en lacual se produzca una continuación de toda esaactividad de investigación.

El actual gobierno apuesta fuerte por la terapiacelular, cuyo resultado final es incierto. No sepuede saber si sucederá como con la terapiagénica, que creó muchas expectativas y se encon-tró grandes dificultades técnicas, aún por superar.La terapia celular abre muchas expectativas, perono se deben fomentar falsas esperanzas a losenfermos y sus familiares. La investigación eslargo plazo y hoy día la aplicación de la terapiacelular con células madre se ve lejana. Todavíaqueda trabajar mucho en la diferenciación celulary en como evitar efectos indeseados en el serhumano cuando se aplique la terapia. No obs-tante, debe apoyarse la investigación para llegara conocer qué mecanismos controlan esos proce-sos biológicos de diferenciación celular. Es nece-saria, y existe potencial en España de desarrollaruna investigación básica y de calidad.

¿Qué papel juega el Instituto dentro de lasrelaciones internacionales y en especial con laUnión Europea?

La Oficina Española de Ciencia y Tecnología(SOST) en Bruselas lleva la representación deEspaña en Europa en estos temas. En esta Ofici-na hay una persona del Ministerio de Sanidad yConsumo que está adscrita a una nueva subdi-rección que aparece en el ISCIII dentro del Áreade Programas Internacionales.

Existe un problema endémico en el sistema deciencia y tecnología, que se acentúa en nuestroSistema Nacional de Salud: nuestros investigado-res llaman poco a la puerta de Bruselas y portanto los retornos son escasos. Puede deberse avarias razones: desconocimiento, falta de motiva-ción, burocracia de las convocatorias de Bruselas,etc. Debe apoyarse en ese sentido porque tene-mos buenos investigadores. Otra traba es el lapráctica clínica que desarrollan muchos investiga-dores, lo cual supone una sobrecarga añadida.Aunque la dispersión del sistema sanitario no lofacilta, desde el ISCIII, en combinación con lasComunidades Autónomas, se trata de mejorar la


ENTREVISTA



ENTREVISTA

participación en proyectos europeos. En los pró-ximos meses podrían presentarse las medidascomplementarias en ese sentido.

La investigación actual en la UE sigue un plande líneas de investigación prioritarias y sobreesas líneas de investigación los distintos paísesse presentan a una misma línea y de estaforma se reparten los fondos.

Actualmente está vigente el VI ProgramaMarco en el que hay una serie de medidasorientadas a las agencias financiadotas (ERA-NET). Se pretende relacionar a las agenciasfinanciadoras de los países en determinadosaspectos prioritarios. El ISCIII está participandocomo Fondo de Investigación Sanitaria (FIS), encuatro o cinco líneas que la Comisión ha enten-dido prioritarias, como por ejemplo enfermeda-des raras, telemedicina y bioinformática.

El futuro VII Programa Marco trae dos nuevasperspectivas, ahora mismo en debate. Se tratade las plataformas tecnológicas que faciliten elavance en investigación aplicada, por ejemplo elensayo de fármacos. Otra medida muy intere-sante y complicada sería creación de una Agen-cia Europea de Investigación que gestionaría losfondos de la investigación básica. En ese senti-do, los grupos de investigación básica de cadapaís competirían de forma individual con el restode los equipos europeos, lo cual es preocupante,pues en sistemas tan competitivos sin mecanis-mos o criterios de puntuación, nuestros investi-gadores pueden verse perjudicados. Por tanto,la investigación básica es esencial en un buendiseño de política científica en biomedicina, yme preocupa que España no vaya con buenaposición a competir por esos fondos europeos.

El ISCIII, está afianzando su papel en el dise-ño de las políticas europeas, y cuenta con per-sonal que se dedica básicamente a programaseuropeos y que está en contacto con el resto deministerios que tienen la representación españo-la para participar y diseñar todas las políticaseuropeas para que al final, los fondos europeos,que son muchos, reviertan a nuestro sistemanacional de investigación y por supuesto al siste-ma nacional de salud, que es un elementoimportante del mismo.

El biólogo como profesional de la salud,¿Como puede acceder al ISCIII?

Esta institución cuenta con muchos biólogos,que acceden a su puesto de trabajo mediante laoferta pública de empleo para investigadores ótécnicos de organismos públicos de investiga-ción. Las plazas se convocan anualmente paraáreas muy relacionadas con la Biología, con un

enfoque sanitario, por supuesto (microbiología,medicina tropical, salud pública, sanidadambiental).

Existen becas que periódicamente convoca elISCIII. Son becas para grupos de investigacióninternos que hay en este Instituto y que abarcanlos mismos campos mencionados para las plazasde investigadores. Suelen ser para formacióndoctoral o para perfeccionamiento postdoctoral.

Por último señalar algunas convocatorias másespecíficas ligadas a proyectos concretos de losinvestigadores del Instituto, como organismopúblico de investigación, que están financiadascon fondos europeos o del plan nacional.

En general el biólogo es bienvenido al ISCIII ymuchos biólogos ocupando cargos de responsa-bilidad.

La Escuela Nacional de Sanidad, como órga-no de formación ¿Jugará un papel importanteen relación con la Ley de Ordenación Universi-taria (LOU)?

La Escuela Nacional de Sanidad (ENS) se creócon un enfoque de formación en Salud Públicadirigida a todo el sistema sanitario español,cuando era un único sistema y las universidadesno habían asumido ese ámbito de formación depostgrado en salud pública. Entonces, la forma-ción de postgrado más especializada estabafocalizada en los ministerios. Con la descentrali-zación del sistema sanitario y la creación deEscuelas de Salud Pública en algunas Comuni-dades Autónomas, la Escuela Nacional de Sani-dad ha ido sufriendo un desgaste. Además conla aprobación de los decretos para la formaciónde grado y postgrado por parte del Ministerio deEducación y Ciencia, entran en funcionamientounos mecanismos de acreditación para la for-mación de postgrado.

El ISCIII quiere potenciar la Escuela y adaptarlaa los requerimientos de la LOU mediante acuerdoscon las universidades y crear, o bien un instituto depostgrado contemplado en la Ley, o cualquier tipode acuerdo que permita que las maestrías que seimparten en la Escuela, tengan validez como for-mación de postgrado, de acuerdo con el decretode adaptación al Espacio Europeo de EducaciónSuperior.

Deben establecerse prioridades, puesto que laEscuela no puede abordar toda la formación depostgrado en salud. Se trabaja en un plan estra-tégico para establecer determinadas prioridades,fundamentalmente Salud Pública, Gestión de laSalud Pública y Epidemiología. También seapuesta por la Salud Ambiental, campo con bas-


tante recorrido por hacer, siempre junto a las uni-versidades.

La formación de postgrado en un ámbito decompetencia entre las universidades europeasplantea un gran problema: no todas podrán desa-rrollar postgrados en todas las áreas, porque notendrán suficientes alumnos. El postgrado necesa-riamente va a ser minoritario y, por muy financia-do públicamente que esté, los costes de ofrecerformación muy especializada para muy pocosalumnos puede ser insostenible. Las nuevas tecno-logías pueden ayudar a ofrecer formación de pos-tgrado de calidad que abarque todos los aspectosy que permita que estudiantes de distintas zonasdel territorio nacional puedan participar..

Muchos biólogos decidieron especializarseen genética humana, ¿tienen posibilidades enesta institución de demostrar los conocimientosy su proyección en la investigación?

En el ISCIII la investigación en genética no esahora mismo la más destacada, pero sí conta-mos con especialistas porque la genética estamuy relacionada con la biología molecular. Noobstante fundaciones como el CNIC y el CNIOes donde más posibilidades existen. El campo deacción de los biólogos que dedicados a la gené-tica humana debería ser el hospital y su serviciode genética clínica, donde puede desarrollarperfectamente una labor, sin entrar en disputasprofesionales.

Las necesidades que va a tener el SistemaNacional de Salud de expertos en genética va aser enorme, porque la futura medicina será per-sonalizada, preventiva y de base molecular,para conocer las probabilidades que tiene unindividuo de desarrollar una enfermedad, cono-ciendo su genoma. Se utilizarán chips genético yse diseñará un fármaco, una farmacología, unafarmacogenómica particular. para la genéticaclínica y en consecuencia, para el biólogo. Laformación actual de los biólogos en genética, esahora mismo mejor que la de los médicos y ahíhay mucho campo, aunque más que en el Insti-tuto, en el Sistema Nacional de Salud.

Sin embargo una de las misiones que tiene elISCIII es la formación de especialistas en saludque puedan revertir después a los hospitales,entonces desde ese punto de vista quizás al Ins-tituto...

No se había planteado como una de las líneasprioritarias de actuación de la Escuela, funda-mentalmente porque los especialistas en genéticahumana no los tenemos aquí, no son plantillanuestra. Nosotros contamos con muy buenos pro-fesionales en papeles más clásicos de la Salud

Pública, desde el punto de vista de gestión, deepidemiología. La formación de genetistas huma-nos orientados hacia la Salud Pública es unabuena idea y habría que tenerla en cuenta perono sé si para desarrollarla en la Escuela, en elpropio Sistema Nacional de Salud o en la Uni-versidad. La idea me ha gustado y la voy a tenerpresente para trabajarla.

¿Cree Usted que el hecho de que el cargo deDirector General este ocupado por un biólogopuede suponerle al ISCIII alguna diferencia encuanto a su gestión, organización, etc.?

Yo creo que no. Cualquier otra persona quetenga experiencia o que este relacionada coneste tipo de gestión lo haría igual, pues lo únicoque pensamos es en llevar a buen término losproyectos que tenemos entre manos. De hecho,ya ocupaba un puesto de responsabilidad rela-cionado con la investigación y las nuevas tecno-logías cuando recibí la llamada de Da CarmenCalvo, la Sra. Ministra de Sanidad, quien con-fió en mí. No obstante, creo que mi cargo ya hasido ocupado por algún otro biólogo y esperono ser el último en ocuparlo.

¿Qué supone para Usted como biólogo elestar al frente de esta Institución en su carrera?

Es un honor y una gran responsabilidad estaral frente del más prestigioso organismo públicode investigación en Ciencias de la Salud. Es unelemento esencial de mi carrera profesional,tanto como investigador en el área de la biome-dicina, de la endocrinología molecular y celular,como de gestor de la investigación. Después demis experiencias como Vicerrector de Investiga-ción de Universidad y de responsable de Univer-sidades e Investigación en una Comunidad Autó-noma, ser el Director del segundo OPI del país,creo que es un muy buen eslabón en mi carreraprofesional. Pero, además, dadas las caracterís-ticas singulares del Organismo es una enormeresponsabilidad. Los fines y objetivos del Institutoson muy importantes para el Sistema Nacionalde Salud y también para el Sistema Nacional deCiencia y Tecnología, por tanto, espero que entretodos podamos hacer una buena labor.

Y para terminar ¿cual es su opinión sobre elfuturo papel de los biólogos en el SistemaNacional de Salud?

Pueden tener, en un futuro no muy lejano, unpapel cada vez más importante en el SistemaNacional de Salud, debido a su formación mul-tidisciplinar que le facilita el ocupar múltiplesposiciones en un sinfín de disciplinas (microbio-logía, genética, biología celular o la medicinapreventiva de base molecular.


ENTREVISTA


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