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  5. El ojo, una ventana al cerebro

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Prof. José Manuel Ramírez Sebastián

Invitado.

Prof. Ramírez Sebastián

Doctor en Medicina y Cirugía, y especialista en Oftalmología, es Catedrático de Oftalmología en la Facultad de Medicina de la Universidad Complutense, y Director del Instituto de Investigaciones Oftalmológicas Ramón Castroviejo de Madrid.

Ha dirigido dieciocho tesis doctorales (4 Premios Extraordinarios, 3 Premios Internacionales Chibret, 1 Premio de la Real Academia Nacional de Medicina y 1 Premio a la mejor Tesis Doctoral leída en el periodo 2008-2013 por el Colegio Oficial de Médicos de Valencia) y ha publicado cinco libros y ciento doce artículos en revistas indexadas (Índice h 24, índice i10 39). Es miembro de la Sección de Medicina de la Real Academia de Doctores de España, y ha recibido numerosos premios y distinciones. Forma parte de la Red Temática de Investigación Cooperativa en Oftalmología (OFTARED) del Instituto de Salud Carlos III (RD16/0008/005); y de la Red de Investigación RETiBRAIN (La retina un modelo para investigar Neuroprotección en patologías del Sistema Nervioso Central) del Ministerio de Ciencia, Innovación y Universidades (RED2018-102499-T).

En los últimos años su investigación se ha centrado en las manifestaciones retinianas de enfermedades neurodegenerativas, como la enfermedad de Alzheimer, y en averiguar en qué medida estas pueden ser objetivadas mediante Tomografía de Coherencia Óptica (Optical Coherence Tomography, OCT).

Le agradecemos que nos conceda esta entrevista a La Circunvalación del Hipocampo.

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Circunvalación del Hipocampo: ¿Por qué el ojo es una ventana al cerebro?

Prof. Ramírez Sebastián: El ojo es una proyección del cerebro, de hecho el ojo deriva embriológicamente del diencéfalo y la retina está compuesta por capas de neuronas especializadas interconectadas a través de las sinapsis. La luz que entra en el ojo es capturada por las células fotorreceptoras en la capa más externa de la retina, iniciándose una cascada de señales neuronales que finalmente llegan a las células ganglionares de la retina, cuyos axones forman el nervio óptico. Estos axones se extienden hasta el núcleo geniculado lateral del tálamo y al colículo superior en el cerebro medio, cuya información se transmite hacia centros de procesamiento visual más especializados, que nos permiten percibir una imagen de nuestro mundo.

Por tanto si el ojo es una extensión del cerebro, buscar manifestaciones oculares en patologías cerebrales parece algo razonable y de hecho sabemos que trastornos del sistema nervioso central como la enfermedad de Alzheimer, ictus, esclerosis múltiple y enfermedad de Parkinson producen cambios en el sistema visual, lo que prueba el fuerte vínculo existente entre la retina y el cerebro, incluso en muchas ocasiones las manifestaciones oculares preceden a los síntomas cerebrales, lo cual indica que las exploraciones oftalmológicas podrían ofrecer un medio de diagnóstico precoz. Todo esto ha hecho que últimamente y con el apoyo del desarrollo tecnológico que ha permitido ampliar el horizonte de la exploración ocular, esté tan de moda hablar del ojo como la ventana del cerebro.

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Circunvalación del Hipocampo: La OCT parece que es la mejor técnica para mirar a través de esa ventana; ¿qué es la OCT y qué ventajas tiene sobre otras técnicas de exploración?

Prof. Ramírez Sebastián: La tomografía de coherencia óptica, vulgarmente conocida como OCT por las siglas en inglés, ha revolucionado la exploración oftalmológica, pues ofrece la posibilidad de explorar el ojo casi a nivel histológico. Se trata de una técnica de imagen que funciona de forma similar a la ecografía, solo que utiliza las ondas de luz de baja coherencia en lugar de ondas de sonido. Un sistema de OCT puede reconstruir un perfil de profundidad de la estructura de la muestra que se explora. Esta técnica ya se ha establecido como una modalidad de imagen estándar para los exámenes oftalmológicos de la retina y del segmento anterior del ojo.

Actualmente, la capa de fibras nerviosas de la retina, la capa de células ganglionares y las capas internas de la retina son consideradas biomarcadores indirectos del sistema nervioso central y se pueden asociar directamente con la imagen que nos proporciona la OCT, permitiendo predecir hallazgos cerebrales patológicos en los pacientes que sufren diferentes enfermedades neurológicas. A pesar de que el desarrollo de la OCT se llevó a cabo en 1991 y su distribución comercial se llevó a cabo en 1995, no fue hasta el 2001 la primera vez que se publicó un estudio de la medida del espesor de la capa de fibras nerviosas de la retina en pacientes con demencia del tipo Alzheimer.

La evolución con el tiempo de esta tecnología y la mayor resolución de los aparatos, permite actualmente que las exploraciones se realicen exactamente en las mismas zonas de la retina exploradas la primera vez, lo cual favorece conocer la evolución de los cambios estructurales según progresa la enfermedad desde los primeros momentos, o valorar la actuación de un fármaco sobre la enfermedad. Las ventajas por tanto son enormes porque la exploración se realiza en muy poco tiempo sin apenas molestias para el paciente, solo en algunos casos lo único que se precisa es poner una gotita de un fármaco dilatador de la pupila en el caso de que el paciente presente una pupila que no permita bien la entrada de la luz, y la información que obtenemos con las OCT de última generación es impresionante porque realizan gran cantidad de cortes seriados en segundos, de las mismas zonas que fueron seleccionadas en un principio, donde se encontraron los primeros cambios. No existen efectos secundarios pues no necesitan ser inyectados contrastes y el coste es relativamente bajo en relación con otras pruebas exploratorias.

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Circunvalación del Hipocampo: ¿Cuáles son los hallazgos que se pueden objetivar mediante OCT en personas con enfermedad de Alzheimer?

Prof. Ramírez Sebastián: En los primeros años los estudios se centraron en la valoración de la capa de fibras nerviosas de la retina en la región peripapilar, en los pacientes con enfermedad de Alzheimer, obteniéndose la información de forma segmentada por áreas (superior, inferior, nasal y temporal), observándose una reducción significativa del espesor de dicha capa. El problema era que en los estudios se incluían pacientes de distinta edad y grado de la enfermedad, lo que daba como resultado el solapamiento de los cambios estructurales.

Hoy en día hemos visto como los estadios más leves de la enfermedad debutan con cambios del grosor de la mácula tanto en la capa de fibras nerviosas de la retina como del volumen total macular medido por OCT, probablemente esta zona sea la que primero se afecta debido a la gran cantidad de células ganglionares que existen, y también explicaría el porqué de los primeros síntomas visuales que expresan estos pacientes, como son la alteración de la agudeza visual y la sensibilidad al contraste de las altas frecuencias espaciales. Cuando la enfermedad progresa al estadio de enfermedad moderada, las alteraciones retinianas alcanzan el área peripapilar, mostrándose de este modo la progresión de la neurodegeneración a nivel ocular.

En los últimos años, gracias al desarrollo de la angio-OCT, que ha permitido el análisis de los vasos retinianos y coroideos sin la utilización de contrastes, algunos estudios han puesto de manifiesto cómo en la enfermedad de Alzheimer moderada existe una disminución de la densidad vascular en el área macular, así como un adelgazamiento del grosor coroideo en la misma zona, siendo la circulación coroidea la que primero se altera en la enfermedad leve. Estos cambios apreciados en los vasos sanguíneos, constituyen la respuesta a la angiopatía amiloidea, que se produce en la enfermedad de Alzheimer y que da lugar a la formación de los depósitos de amiloide en las paredes de los vasos sanguíneos del ojo, generando la disminución del flujo y la oclusión de los mismos.

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Circunvalación del Hipocampo: ¿Estos cambios son específicos de la enfermedad de Alzheimer, o aparecen también en otras enfermedades neurodegenerativas?

Prof. Ramírez Sebastián: Principalmente los cambios aparecen en los distintos sectores de la región macular y también de la región peripapilar, que son dos estructuras fundamentales de la retina, la primera por la densidad del contenido neuronal y la segunda porque es donde confluyen todos los axones de las células ganglionares retinianas para formar el inicio del nervio óptico.

Actualmente las OCT de última generación permiten el análisis de todas las capas de la retina, ya que son capaces de individualizarlas y segmentarlas, lo que nos permite medirlas y valorar los cambios de grosor que experimentan con el paso del tiempo en relación a unos valores estándar relacionados con la edad. De esta manera nosotros podemos saber si estamos ante un proceso neurodegenerativo que induce adelgazamientos o se están depositando precipitados proteicos que pueden inducir un proceso inflamatorio en el cual se van a generar movilizaciones celulares que darán lugar a incrementos del grosor en determinados sectores de la retina.

Esta situación se va a dar en todas las enfermedades neurodegenerativas, de la misma manera que en todas comenzará en un lugar y su progresión abarcará otras zonas de la retina, pero no en todas las enfermedades esto va a ser idéntico, cada una presenta sus propias características de inicio y de progresión, lo cual nos permite identificar y valorar la evolución de la enfermedad. No en todas las enfermedades los cambios de grosor retiniano son iguales ya que hoy sabemos la asociación que existe entre el grosor de la capa de fibras nerviosas de la retina peripapilar y el volumen de la estructura cerebral en pacientes añosos no dementes, de la misma manera que también conocemos la existencia de una correlación directa entre el grosor de la capa de fibras nerviosas del cuadrante temporal de la retina macular con el volumen del lóbulo temporal del cerebro y especialmente con el volumen del hipocampo así como de la asociación del cuadrante inferior de la retina macular con el volumen del girus lingual.

De la misma manera también sabemos que una disminución de la capa de fibras nerviosas retinianas se correlaciona con un daño cognitivo durante la progresión de la enfermedad, y por tanto esta asociación entre atrofia cerebral y cambios en el grosor de la retina en sus diferentes sectores y zonas, nos proporcionan una gran información muy selectiva para cada enfermedad neurodegenerativa, haciendo de la retina un buen biomarcador para contribuir al diagnóstico y seguimiento de la enfermedad.

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Circunvalación del Hipocampo: ¿Qué puede aportar la OCT en el diagnóstico y seguimiento de la enfermedad de Alzheimer?

Prof. Ramírez Sebastián: La OCT nos permite valorar los cambios del grosor retiniano en relación a unos valores que por la edad deberían existir en determinadas zonas bien orientadas de la retina en dos zonas fundamentales por su estructura, la mácula y la región que rodea la papila óptica.

La OCT, a diferencia de otros métodos de exploración, es una técnica no invasiva y económica, en la se requiere una mínima cooperación por parte del paciente, que puede ser utilizada para el diagnóstico de la enfermedad junto a otras exploraciones que sean  necesarias y también es útil para el seguimiento de la evolución del proceso neurodegenerativo, ya que nos permite valorar exactamente las mismas zonas que fueron seleccionadas en el momento del diagnóstico, y también es útil para ver la eficacia de los fármacos utilizados, tanto para valorar la mejoría como la curación del enfermo.

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Bibliografía recomendada:

  • Salobar-García E, et al. Ocular exploration in the diagnosis and follow-up of the Alzheimer´s Dementia. En: Wisniewski T (ed): 'Alzheimer´s disease'. Codon Publications [Internet] 2019. ISBN: 978-0-646-80968-7.
  • Fernández-Arrabal JA, et al. Retinal glial changes in Alzheimer´s Disease. A review. J Optometry 2019; 12:198-207.
  • Ramírez AI, et al. The role of microglía in retinal neurodegeneration; Alzheimer´s Disease, Parkinson, and Glaucoma. Front Aging Neurosc 2017; 9:214.
  • Salobrar-Garcia E, et al. Analysis of retinal peripapillary segmentation in early Alzheimer´s Disease patients. BioMed Res Int 2015; 2015:636548.

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Cómo citar esta entrevista:

Carnero-Pardo, C. Entrevista temática al Prof. José Manuel Ramírez Sebastián: El ojo, una ventana al cerebro [en línea]. Circunvalación del Hipocampo, junio 2020 [Consulta: 28 de octubre de 2020]. Disponible en: https://www.hipocampo.org/entrevistas/JMRamirezSebastian.asp.

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Última actualización de esta página: 7-6-2020.
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Última actualización en el sitio web: 21-10-2020

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