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De acuerdo con datos del Instituto Nacional de Perinatología, en México nacen más de 120 mil prematuros moderados anualmente y la principal causa de mortalidad neonatal en 2012 se debió a la prematurez en un 28.8%.

El parto prematuro sucede cuando el feto es expulsado antes de que cumpla las casi 40 semanas de gestación. Dado que es un problema multifactorial en el que están involucrados aspectos genéticos, fisiológicos y socioeconómicos de la madre, es difícil conocer sus causas.

Sin embargo Iván Rosado, investigador del grupo de Dosimetría y Física Médica en el IFUNAM, busca prevenirlo a partir del estudio del cérvix, el extremo vaginal del útero que protege al feto de agentes externos durante todo el proceso de gestación, y sirve de canal de paso al feto al momento del alumbramiento.

Su investigación se publicó en abril de 2018, en la revista Physics in Medicine and Biology del Instituto de Física e Ingeniería en Medicina (IPEM por sus siglas en inglés), con el nombre: “Evaluación cuantitativa del ablandamiento cervical durante el embarazo en el macaco Rhesus con imágenes de elasticidad por onda cortante”.

Además de Iván Rosado, también participaron los investigadores Lindsey Carlson, Kaitlin Woo, Andrew Santoso, Quinton Guerrero y Timothy Hall, de la Universidad de Wisconsin (EU); Mark Palmeri, de la Universidad de Duke (EU), y Helen Feltovich, del Hospital Intermountain Healthcare (EU).

El cérvix anuncia el parto prematuro

De acuerdo con datos de la Organización Mundial de la Salud (OMS), cada año nacen en el mundo 15 millones de niños prematuros (más de 1 de cada 10) y mueren un millón debido a complicaciones en el parto. En su informe de febrero de 2018 asegura que los lactantes que sobreviven gracias a atenciones sanitarias durante y después del nacimiento, suelen enfrentarse a “discapacidades físicas, neurológicas o de aprendizaje de por vida”.

“Nos enfocamos a una parte pequeña del problema, el cérvix, porque es uno de los órganos que, durante el embarazo, se transforma más dramáticamente”, dijo Rosado en entrevista para Noticias IFUNAM.

Una mujer no embarazada o en etapa inicial del embarazo (primer trimestre) presenta un cérvix o cuello uterino con rigidez similar a la del cartílago de la nariz lo que le permite soportar el peso del feto durante toda la gestación. Conforme se aproxima el alumbramiento, el cérvix se ablanda poco a poco hasta que, al momento del parto, se ablanda rápidamente, se dilata y permite el paso del feto de forma vaginal. Después del parto se repara y vuelve a presentar rigidez semejante al cartílago.

El equipo del investigador advierte que si el cérvix se ablanda antes de tiempo puede conducir al nacimiento prematuro del lactante.

Actualmente una de las técnicas utilizadas por los médicos gineco-obstetras para identificar un parto prematuro es a partir del tacto, o sea que introduce los dedos índice y anular en la vagina de la paciente hasta tocar el cérvix.

Pero de acuerdo con Iván Rosado, este método de valoración del tejido tiene cierto grado de subjetividad: “el sentido del tacto varía de individuo a individuo y depende también del entrenamiento del médico gineco-obstetra. Lo que buscamos es utilizar la elastografía por onda cortante, una técnica basada en ultrasonido (segura y práctica), para ofrecer a los médicos una herramienta que permita cuantificar, de manera objetiva, la dureza del cérvix”, dijo.

Estudio con macacos

Rosado y sus colaboradores de las Universidades de Wisconsin, Duke y del Hospital Intermountain Healthcare en Estados Unidos aplicaron la técnica de elastografía por onda cortante a 18 macacos Rhesus embarazadas (bajo protocolos aprobados por los comités de ética y científico de dichas instituciones) de manera longitudinal, es decir, a varios puntos durante el embarazo.

Estos modelos animales pertenecen al Centro Nacional de Investigaciones de Primates de Wisconsin (WNPRC, por sus siglas en inglés), a los cuales se les anestesió con ketamina para aplicarles estudios de ultrasonido con dos técnicas: la transabdominal y la transrectal (estándar para la evaluación del cérvix en macacos Rhesus), con el objetivo de evaluar el acuerdo entre las dos técnicas para cuantificar la rigidez del cérvix durante el embarazo.

De acuerdo con Iván Rosado, decidieron trabajar con macacos Rhesus debido a la complejidad de realizar estos estudios en mujeres embarazadas. La estructura de colágeno del cérvix, la cual es uno de los principales factores que determinan las propiedades mecánicas del tejido, es similar entre macacos y humanos, lo que sustenta la selección de este modelo animal.

Además, dice el también tutor de la maestría en física médica de la UNAM, los macacos Rhesus no son cuadrúpedos obligados como otros modelos animales que se han investigado como roedores y ovejas: los macacos Rhesus, en cambio, se pueden erguir y el esfuerzo mecánico que experimenta el cérvix es más similar a la del ser humano.

La propagación de onda, clave para cuantificar la dureza el cérvix

Pero ¿qué deberían medir los médicos para anticipar el riesgo de parto prematuro? En principio, tendrían que observar qué tan duro o blando es el cérvix. Para lograrlo, Iván utiliza un sistema de ultrasonido clínico equipado con un aparato conocido como transductor, diseñado para enviar señales de ultrasonido a la zona pélvica del macaco y, así, visualizar imágenes del interior del cuerpo en tiempo real.

Entonces el factor clave para saber qué tan blando o duro está el cérvix consiste en medir la rapidez con la que se propaga una señal, en ese caso una onda cortante, cuando la inducen en el tejido.

El investigador describe una onda cortante como aquella “en la que el desplazamiento inducido es perpendicular a la dirección de propagación”. Por ejemplo, “cuando se organiza una ola en el estadio, la gente mueve en dirección vertical (se levanta y se sienta, como los valles y crestas de la onda) pero la ola se desplaza alrededor del estadio en dirección horizontal (perpendicular)”.

Para producir la onda cortante, el transductor emite un pulso de ultrasonido, el cual es una onda longitudinal (su desplazamiento es paralelo a su propagación). A diferencia de los pulsos cortos utilizados para crear imágenes de ultrasonido (aprox. 0.25 microsegundos), el pulso es relativamente largo (aprox. 100 veces más), lo que resulta en la creación de una deformación microscópica en el tejido en la dirección en la que viaja el pulso de ultrasonido (digamos, vertical).

Siguiendo el ejemplo del estadio, si todas las personas estuvieran entrelazadas con los brazos, cuando alguien se siente obligaría a las que están a su lado a que también lo hagan. De manera similar, los enlaces estructurales del tejido ocasionan que la deformación inducida se propague a zonas aledañas de manera perpendicular (digamos, en la dirección horizontal), creándose así la onda cortante.

“Después de inducir la onda cortante, adquirimos imágenes de ultrasonido convencionales para ver cómo el patrón de ruido característico de la imagen se va moviendo como consecuencia del paso de la onda. Esto nos permite crear “películas” de la propagación de la onda”, aseguró Iván.

Esas películas o representaciones ultrasónicas del movimiento de la onda cortante proporcionan información de cuánto tiempo tarda en propagarse la onda dependiendo de la dureza del tejido en el que viaje. Una mujer que estaría a punto de parir tendría un cérvix relativamente blando y entonces la rapidez de la onda sería más lenta que en una mujer con cérvix más rígido.

“Una característica importante de las ondas cortantes es que las variaciones relativas de la rapidez de propagación de un tejido a otro y entre diferentes estados de un tejido es mucho mayor que las variaciones de la velocidad de las ondas de ultrasonido. Esto ayuda a una mejor distinción de las propiedades mecánicas de diferentes tejidos o de un mismo tejido que cambia, como el cérvix,” dijo Iván Rosado.

El objetivo: estándares para reducir el parto prematuro

Los resultados del estudio mostraron que los valores de la rapidez de propagación de las ondas cortantes dependieron del abordaje, ya sea transabdominal o transrectal. En la técnica transabdominal los sujetos se recostaron sobre su espalda y se colocó un transductor en la zona pélvica mientras que en la transrectal (no intravaginal como ocurriría con las mujeres), los sujetos descansaron sobre el lado izquierdo y después se introdujo un transductor en forma de catéter en la cavidad rectal de los macacos.

“No es lo mismo medir la dureza de un tejido cuando tiene todo el peso del vientre encima que cuando el sujeto está recostado lateralmente ya que las fuerzas del cuerpo sobre el cérvix varían”, asegura.

A pesar de estas diferencias, con ambos abordajes se pudo detectar una reducción significativa de la rapidez de propagación de la onda transversal, lo que indica que la técnica es suficientemente sensible para detectar el ablandamiento progresivo del cérvix durante el embarazo.

“Lo que estamos buscando es sugerirle al médico gineco-obstetra un valor de la rapidez de propagación de la onda que pueda utilizarse como umbral para decidir si el momento de parto está cerca”, comentó el investigador. “El reto ahora es estandarizar la aplicación de la técnica de elastografía por ondas cortantes para reducir la influencia de las condiciones experimentales.”

A pesar de los retos, y de que se desconocen las causas precisas de un parto prematuro, este tipo de estudios representan un avance en el entendimiento de los cambios en las propiedades mecánicas del cérvix durante el embarazo, así como en el desarrollo de herramientas para evitar que millones de niños mueran a consecuencia de este problema de salud pública o que sufran efectos asociados a lo largo de su vida.