La resonancia magnética puede ayudar a predecir la evolución cognitiva de los bebés prematuros

La Alianza para la Salud de la Madre, el Recién Nacido y el Niño (ASMRN) estima en unos 15 millones, alrededor del 10% del total, el número de nacimientos de bebés prematuros cada año en el mundo. Un nacimiento prematuro conlleva una serie de riesgos para el desarrollo del niño, entre ellos un aumento de la morbilidad y la mortalidad, que son mayores cuanto más se adelanta el parto con respecto a la fecha de término y que también pueden afectar a su desarrollo neuronal.

Contar con un sistema eficaz para evaluar los riesgos a los que se enfrentan los bebés nacidos prematuramente, teniendo en cuenta las características individuales de cada uno de ellos, es un reto muy importante al que se enfrenta la comunidad científica y el objetivo de un trabajo internacional en el que han participado investigadores del grupo de investigación en Tecnologías de Imágenes Biomédicas de la Universidad Politécnica de Madrid (UPM) y del CIBER de Bioingeniería, Biomateriales y Nanomedicina (CIBER-BBN).

El trabajo, liderado por el King’s College de Londres emplea técnicas de resonancia magnética e inteligencia artificial para determinar las dificultades de desarrollo cognitivo que pueden experimentar en función del estado de su estructura cerebral en el momento del nacimiento.

“La prematuridad se ha asociado con una mayor incidencia de alteraciones en el desarrollo cognitivo tales como el trastorno del espectro autista o por déficit de atención e hiperactividad, con conocidas repercusiones para las familias, los sistemas educativos y el desarrollo e integración de los individuos afectados”, explica Lucilio Cordero, investigador de la UPM participante en este trabajo. De ahí, precisamente, la importancia de que los profesionales de la salud puedan “adelantarse” a la evolución del niño de cara a establecer unos patrones de trabajo más adecuados y personalizados que permitan minimizar estas secuelas.

El objetivo del estudio fue triple. Por un lado, caracterizar la variabilidad típica de la microestructura cerebral por medio de resonancia magnética de difusión en una muestra de bebés nacidos a término que servirían como grupo control; comparar la variabilidad en bebés prematuros respecto al grupo de control para las distintas áreas cerebrales y, por último, relacionar las variaciones observadas con el grado de prematuridad y de desarrollo cognitivo a los 18 meses de vida.

Los resultados confirmaron las diferencias en la estructura cerebral respecto al patrón de normalidad observado para neonatos prematuros en estudios previos y la utilidad de la resonancia magnética de difusión, una técnica avanzada en progresiva implantación en los centros hospitalarios, como elemento de diagnóstico precoz, útil también para detectar patrones individuales.

Pie de foto: Asociaciones entre los biomarcadores de atipicidad en neonatos pretérminos escaneados a edad equivalente a término y neurodesarrollo a los 18 meses. Los índices de desempeño lingüístico se correlacionan con los biomarcadores FA- y MD- (porcentaje regional de reducción de fracción de anisotropía y reducción de difusividad media respectivamente) mientras que los índices de desempeño cognitivo lo hacen con los biomarcadores FA- y MD+ (porcentaje regional de reducción de fracción de anisotropía e incremento de difusividad media respectivamente). Se muestran también los mapas espaciales de estadísticos Z para los tres individuos indicados por las líneas azules conectadas a los diagramas de dispersión. Como ejemplo de la heterogeneidad entre individuos, nótese el bajo grado de solapamiento regional para los dos sujetos comparados en los mapas del panel a la derecha.

“Los biomarcadores de desviación respecto a un desarrollo típico propuestos se asocian con un grado mayor de prematuridad y permiten predecir las habilidades cognitivas y lingüísticas a los 18 meses. Además, la metodología introducida proporciona patrones de desviación con escaso solapamiento entre individuos”, explica el investigador de la UPM.

“Nuestros resultados permiten un diagnóstico más preciso de los riesgos en el neurodesarrollo, lo que puede ayudar en el diseño y posterior evaluación de tratamientos e intervenciones neuroprotectoras y de estimulación cognitiva”, añade.

El trabajo, en el que investigadores de la UPM han contribuido en el desarrollo de técnicas novedosas para imagen por resonancia magnética de difusión, se enmarca dentro del “Developing Human Connectome Project” (dHCP) del European Research Council, cuenta también con la participación del Imperial College London, y de la Universidad de Oxford y ha sido publicado recientemente en la revista Cerebral Cortex.

Ref: R. Dimitrova, M. Pietsch, D. Christiaens, J. Ciarrusta, T. Wolfers, D. Batalle, E. Hughes, J. Hutter, L. Cordero-Grande, A. N. Price, A. Chew, S. Falconer, K. Vecchiato, J. K. Steinweg, O. Carney, M. A. Rutherford, J.-D. Tournier, S. J. Counsell, A. F. Marquand, D. Rueckert, J. V. Hajnal, G. McAlonan, A. D. Edwards, J. O'Muircheartaigh. Heterogeneity in brain microstructural development following preterm birth, Cerebral Cortex, 30(9):4800-4810, Sep 2020 DOI: 10.1093/cercor/bhaa069