La oculómica es un campo emergente que estudia la asociación entre los biomarcadores oculares y las enfermedades sistémicas. El término combina “oculo”, relacionado con el ojo, y “ómica”, que hace referencia al estudio integral de un conjunto de datos. En esencia, la oculómica consiste en analizar el ojo mediante técnicas de imagen multimodal para obtener información sobre la salud general del organismo.
Aunque para muchos pueda parecer un concepto reciente, el término apareció por primera vez en la literatura científica en 2020, de la mano del equipo del Dr. Pearse Keane y el Dr. Alastair Denniston. Sin embargo, la idea que representa existe desde hace décadas: el ojo siempre ha sido considerado una ventana al organismo y, especialmente, al cerebro.
El ojo como reflejo de la salud sistémica
El ojo es el único órgano que permite visualizar de forma directa y no invasiva tanto la circulación microvascular como parte del sistema nervioso central. Gracias a ello, numerosas enfermedades sistémicas pueden manifestarse mediante alteraciones oculares detectables con las técnicas de imagen utilizadas habitualmente en oftalmología.
Enfermedades como la diabetes, las patologías cardiovasculares o las enfermedades neurodegenerativas pueden producir cambios en la retina que, en algunos casos, incluso aparecen antes que otros síntomas clínicos. Esto abre la posibilidad de realizar un diagnóstico y un tratamiento más precoces.
Por este motivo, la oculómica se plantea como una herramienta de gran interés para el estudio y la evaluación de enfermedades sistémicas, con un posible impacto sanitario y socioeconómico en el futuro.
¿Cómo funciona la oculómica?
Para establecer la relación entre las enfermedades sistémicas y los biomarcadores oculares, se utilizan grandes bases de datos que combinan imágenes retinianas multimodales de alta resolución con información clínica de los pacientes.
Estas imágenes pueden obtenerse de forma repetida a lo largo del tiempo, permitiendo realizar un seguimiento dinámico y longitudinal de la evolución de las distintas enfermedades.
La incorporación de técnicas de inteligencia artificial facilita el análisis de esta enorme cantidad de información, agilizando las evaluaciones y permitiendo desarrollar modelos con capacidad predictiva sobre la evolución futura de diversas patologías.
Aplicaciones en enfermedades cardiovasculares
Uno de los campos donde más se ha desarrollado la oculómica es el de las enfermedades cardiovasculares.
El interés por utilizar la retina como marcador del riesgo cardiovascular no es nuevo. Ya en 1939, Keith y colaboradores describieron su conocido sistema de clasificación de la retinopatía hipertensiva.
Desde entonces, diferentes estudios han demostrado que determinadas alteraciones de la microvasculatura retiniana, como los cambios en el calibre vascular o en la tortuosidad de los vasos, pueden asociarse a un mayor riesgo de infarto agudo de miocardio o accidente cerebrovascular.
Esta relación se explica porque los vasos de la retina presentan características anatómicas y fisiológicas similares a las de otros órganos, como el corazón o el riñón.
Software de análisis vascular
Actualmente existen programas semiautomáticos capaces de analizar la vasculatura retiniana a partir de retinografías, entre ellos:
- IVA (Interactive Vessel Analysis), desarrollado por la Universidad de Wisconsin.
- SIVA (Singapore I Vessel Assessment).
- VAMPIRE (Vessel Assessment and Measurement Platform for Images of the Retina).
Estas herramientas permiten estudiar los cambios microvasculares relacionados con diferentes enfermedades cardiovasculares y evaluar factores de riesgo mediante el análisis de imágenes del fondo de ojo.
Además, ya se han publicado trabajos basados en deep learning capaces de estimar el riesgo cardiovascular utilizando únicamente una retinografía.
En 2018, investigadores de Google Brain desarrollaron un modelo que podía predecir con bastante precisión factores como:
- Edad.
- Sexo.
- Tabaquismo.
- Presión arterial.
Todo ello únicamente a partir de una fotografía del fondo de ojo.
Por otro lado, en el Hospital Clínic de Barcelona, el grupo liderado por el Dr. Javier Zarranz Ventura ha investigado la relación entre parámetros como la hemoglobina glicosilada o la enfermedad renal en pacientes con diabetes mellitus tipo 1 utilizando imágenes multimodales, especialmente mediante OCT angiografía.
Estos avances adquieren aún mayor relevancia si se tiene en cuenta que, según datos procedentes del Reino Unido, es más frecuente que una persona de 40 años acuda a una revisión oftalmológica que a una evaluación específica de su riesgo cardiovascular.
Aplicaciones en enfermedades neurodegenerativas
Otro de los principales campos de aplicación de la oculómica son las enfermedades neurodegenerativas.
El ojo y la corteza cerebral comparten un mismo origen embriológico, por lo que resulta lógico pensar que los cambios cerebrales propios de enfermedades como el Alzheimer, otras demencias, la enfermedad de Parkinson o la esclerosis múltiple puedan reflejarse también en la retina.
En este ámbito, la técnica de imagen más utilizada es la tomografía de coherencia óptica (OCT).
Enfermedad de Alzheimer
La alteración retiniana más consistente descrita en pacientes con enfermedad de Alzheimer es el adelgazamiento de la capa de fibras nerviosas de la retina.
Dos metanálisis independientes han demostrado que este adelgazamiento se correlaciona con el grado de deterioro cognitivo.
Esclerosis múltiple
También se han descrito cambios en la OCT de pacientes con esclerosis múltiple, lo que podría contribuir en el futuro al diagnóstico y al pronóstico de esta enfermedad.
El proyecto AlzEye
En el Reino Unido, y concretamente en el Moorfields Eye Hospital de Londres, se está desarrollando el proyecto AlzEye.
Este proyecto reúne más de dos millones de imágenes retinianas y escáneres correspondientes a más de 250.000 personas atendidas en este hospital, vinculando dichas imágenes con información sobre enfermedades sistémicas desarrolladas posteriormente por los pacientes.
Gracias a esta metodología es posible estudiar biomarcadores relacionados tanto con enfermedades cardiovasculares como con enfermedades neurodegenerativas.
Uno de los trabajos derivados de este proyecto concluyó que las personas que posteriormente desarrollaron enfermedad de Parkinson presentaban una reducción del grosor de la capa nuclear interna y de la capa de células ganglionares años antes de manifestar la enfermedad clínicamente.
Es importante señalar que estos hallazgos no constituyen una prueba diagnóstica, aunque podrían contribuir en el futuro a identificar individuos con mayor riesgo de desarrollar determinadas enfermedades neurodegenerativas.
Una herramienta con gran potencial
La oculómica representa una nueva forma de entender la utilidad de las imágenes retinianas más allá del diagnóstico de enfermedades exclusivamente oftalmológicas.
El análisis conjunto de imágenes multimodales, grandes bases de datos e inteligencia artificial abre la posibilidad de detectar precozmente enfermedades sistémicas, evaluar su evolución e incluso estimar su pronóstico mediante pruebas accesibles, rápidas y no invasivas.
Aunque todavía se trata de un campo en pleno desarrollo y muchos resultados son preliminares, todo apunta a que la oculómica adquirirá un papel cada vez más relevante en los próximos años, especialmente en patologías tan prevalentes como las enfermedades cardiovasculares y las enfermedades neurodegenerativas.
