Timothy Josué Gonzalez¹, Sandra-Carolina Durán Cristiano² 

¹Estudiantes VII Semestre de Optometría. Universidad de la Salle 

²Magister en Ciencias Básicas Biomédicas, Docente Facultad Ciencias de la Salud, Universidad de la Salle. 

Introducción 

La ciencia básica ha sido incorporada en el proceso de aprendizaje clínico. En efecto, áreas de las ciencias básicas han logrado un gran impacto en la aplicación clínica mediante en el conocimiento de la fisiopatología de muchas enfermedades tales como el glaucoma, ojo seco, conjuntivitis alérgica etc., el desarrollo de diagnóstico mediante la aplicación de la biología celular, molecular, genética e inmunología, para brindar diagnósticos y tratamientos más asertivos, la aplicación matemática en la salud pública  y en el diseño de lentes oftálmicos, ,magnificadores en baja visión (Figura 1). Por lo tanto, la necesidad de conocer su impacto sobre la salud visual y ocular confiere en un futuro cercano la aplicación de dichas áreas en una transformación del conocimiento al profesional de la salud visual y ocular. 

 Figura 1.  

Ciencia Básicas Biomédicas y su aplicación Clínica: 

Hace varias décadas se ha trabajado intensamente en el concepto de la Ciencia Básica y su rol en el desempeño clínico, desde el proceso formativo hasta la praxis clínica. No obstante, cuando se habla de ciencia básica se asume que son áreas alejadas o no directamente asociadas con el ejercicio clínico 1. Por consiguiente, en los últimos años ha tomado una gran fuerza el conocimiento de las ciencias básicas, de manera especial las que tienen que ver con la biomedicina para comprender muchos eventos biológicos en relación a patologías tales como cáncer, enfermedad neurodegenerativa y autoinmunidad etc 2. En efecto, gracias a los avances de la biología molecular, hasta la fecha se han logrado realizar perfiles genómicos, transcriptómicos y proteómicos de diferentes tipos de cáncer y con ello buscar estrategias de intervención terapéuticas oportunas. 

De igual manera, mediante los avances en las ciencias básicas biomédicas (CBB), en la pandemia COVID-19, se postularon análisis en bioinformática en tiempos cortos, para definir mediante secuenciación el tipo de virus que estaba ocasionando la pandemia, su origen, interacción con el ser humano 3. Asimismo, mediante la aplicación del conocimiento de inmunología, biología celular y molecular se llego al diseño de vacunas nunca antes conocidas mediante ARNm (Pfizer y Moderna) para lograr reducir el número de individuos con enfermedad severa respiratorio y de esta manera el porcentaje de mortalidad a causa de la pandemia 4.  

Por lo anterior, crece la evidencia del rol de la CBB sobre la praxis clínica y esto lleva a pensar en la importancia que ha tenido la investigación en materia de cuidado primario ocular, y como el profesional de la salud visual puede verse enfrentando a estas áreas de CBB en su consulta, en la intervención y/o conducta a seguir con su paciente. Desde el uso de insumos de laboratorio para llegar a un diagnóstico (Test de Inflammadry) hasta la intervención farmacológico con agentes cuyos fines buscan reducir procesos inflamatorios en la superficie ocular por ejemplo el uso de la Ciclosporina: Un inmunomodulador 5.  

Ciencias Básicas Biomédicas en la Salud Visual:  

El profesional de la salud visual debe verse enfrentando a una variedad de trastornos de la visión que influyen no solo en su calidad visual sino en la calidad de vida, en su ser como persona y como miembro activo de la sociedad. Por ejemplo, de dichos trastornos es la ambliopía, proceso asociado a un inadecuado desarrollo de la visión en etapas tempranas. Desde la fisiología de la visión, se sugiere que eventos como una falta de estímulos visuales conlleva a cambios morfológicos y funcionales en áreas del núcleo geniculado lateral (NGL), así como en la corteza occipital que modulan deficientes procesos de percepción visual.  

Sin embargo, análisis experimentales en cultivos celulares e incluso en modelos animales, han permitido conocer que la ambliopía va más allá de un “ojo perezoso”, y hoy día las investigación en el área de las CBB evidencian que la modulación de moléculas como Levodopa y los incrementos de dopamina que esta ocasiona, puede mejorar la ambliopía 6, pueden favorecer la reactividad neural, generar neuroprotección, impulsar la secreción de factores neurotróficos mediante la vía colinérgica y por ende la conectividad nerviosas en áreas visuales (es el caso de la citicolina). 

Por otro lado, la investigación en la CBB ha logrado modificar la definición de la miopía, hoy día se conoce que más allá de ser un defecto refractivo con unos porcentajes altos en prevalencia a nivel mundial, la miopía puede ser una “enfermedad” que modifica condiciones no solo ópticas del sistema visual 7, sino puede generar modificaciones en eventos biológicos asociados al crecimiento de la longitud axial, cambios en la expresión de glucosaminoglicanos (GAG) que conforman la esclera. Pese a que existe una gran evidencia científica de mutagénesis en genes específicos y su relación con el desarrollo y progresión de la miopía, la literatura pone una mayor evidencia el papel de la epigenética en la miopía 8. En efecto, et al demostraron, que cambios en la dieta contribuye a cambios en la metilación de genes asociados a la miopía como PAX6 y SOCS1 9, por otra parte, Mintag et al, encontraron que bajos niveles de vitamina D se asocian a niños con miopía, siendo este un posible indicador al aire libre y miopía 9. Teniendo en cuenta lo anterior, se demuestra que estos aportes en las CBB, permite al profesional de la salud visual generar espacios en su consultorio de educación al paciente y su entorno: en hábitos alimenticios, actividad física, exposición al aire con el fin de modificar condiciones epigenéticas con relación a la miopía y otras enfermedades oculares.  

Respecto a la neurociencia, un área de la CBB que ha brindado una variedad de conocimiento en procesos de neurodesarrollo y neuro degeneración, han sido incorporados en temas tan relevantes en la práctica optométrica como oftalmológica, como es el caso del glaucoma. Enfermedad genera una de las primeras causas de ceguera irreversible a nivel mundial, previamente, se tenia conocimiento que al hablar del glaucoma se hacia referencia a aumento de la presión intraocular (PIO), pero hoy día gracias a las CBB, de manera especial a la neurobiología celular y molecular que ha sido modificada su definición y hoy día se considera como una enfermedad neurodegenerativa que ocasiona apoptosis de las células ganglionares y puede estar asociada a la PIO 10.  

En consecuencia, investigaciones recientes, sugieren que existen casos donde la PIO se encuentra normal, pero cambios microvasculares contribuyen al daño y perdida axonal ganglionar. Asimismo, la CBB, brinda un panorama al profesional en la comprensión de mecanismos que contribuyen al glaucoma: tales como excitotoxicidad de glutamato, estrés oxidativo, daño mitocondrial etc 10. Todos estos favoreciendo la muerte de las células ganglionares. Lo interesante de esto, es que hoy día se está transformando el tratamiento que se les brinda a los pacientes, teniendo en cuenta que no solo la PIO es la desencadenante del daño nervioso y es así como nuevas investigaciones demuestran, por ejemplo, la aplicación de extractos naturales y su uso como terapia para el glaucoma, el efecto de algunos fármacos hipotensores oculares sobre factores de crecimiento nervioso y la actividad física sobre el estrés oxidativo. 

Por otra parte, dentro de las ciencias básicas se encuentran las matemáticas cuyas operaciones básicas brindan la comprensión de la física de la luz a tal punto que todas las mediciones realizadas en la consulta se expresan en dioptrías, la cual de manera innata es entendida como el inverso de la distancia a la cual el lente nos permite ver o a la que debemos poner el retinoscopio para que los rayos lleguen paralelos al ojo 11. Aunque lo anterior es suficiente para una consulta optométrica, la optometría avanza a espacios extraordinarios con los cual nace la necesidad de un uso mayor de teoría para dar un mejor tratamiento y seguimiento a los pacientes como por ejemplo la medición de los parámetros para la adaptación de lentes de contacto 12, la aplicación de telescopios, microscopios y tele microscopios a pacientes con baja visión 13. 

Asimismo, el uso de la estadística para establecer la magnitud de la hipermetropía a los primeros 5 años de edad, o también el valor de convergencia que puede hacer una persona según el estímulo usado 14, donde se establecen constantemente valores de normalidad y por tanto estrategias para el tratamiento de los diferentes desordenes obtenidos. Los ejemplos mencionados son posibles gracias a la necesidad de querer saber más sobre el comportamiento del ojo y sus conexiones fisiológicas lo cual con la correcta medición y ensayo se lograr obtener resultados fascinantes, como decir que la dioptría es la equivalente al radio de curvatura del frente de onda a una distancia determinada que al incidir en una superficie de diferente índice a la cual la onda se desplazaba cambia su dirección y dependiendo su orientación y organización de las diferentes estructuras de las superficie como en el ojo determinara la incidencia o distribución de la luz 15, que finalmente termina convirtiéndose en impulsos nervioso para observar el mundo aunque de hecho si se mide todo lo anterior, punto por punto de incidencia en la onda se encontrara que existen aberraciones 16, significando que falta más aprendizaje y herramientas de medición basadas en las ciencias básicas. 

Ciencias Básicas Biomédicas en la Salud Visual:  

La unidad funcional lagrimal (UFL), comprendida por la lagrima, glándula lagrimal y accesorias, conjuntiva, cornea y parpados, es un componente importante para mantener la homeostasis en general de la superficie ocular. Cambios funcionales o anatómicas en alguna de estas estructuras ocasionan un daño que puede estar relacionado principalmente a Ojo seco. El ojo seco, se define en el ultimo consenso del 2017 como una enfermedad modulada por cinco eventos principalmente: hiperosmolaridad lagrimal, inflamación, inestabilidad de la película lagrimal, anomalías neurosensoriales y por ende un aumento en los síntomas oculares 17.  

Esta definición está respaldada por múltiples investigaciones en CBB que gracias a esos aportes básicos se conoce: cambios en la osmolaridad lagrimal conlleva a la activación de factores de transcripción asociados a inflamación, dicha inflamación genera modificaciones en la expresión de receptores del sistema somasensorial que pueden incrementar la sensación de ardor y dolor, por lo cual hoy día se habla de ojo seco neuropático que finalmente ocasiona cambios en las propiedades lipídicas de la lagrima y con ello inestabilidad de la PL (película lagrimal) e inconfort visual.  

Dichas investigaciones en CBB que respaldan el impacto del ojo seco, no solo han contribuido en comprender la patogénesis del ojo seco, sino en buscar alternativas para el desarrollo de biomarcadores de diagnóstico y tratamiento 18. Por ejemplo, insumos que se tienen disponibles en la atención clínica como lo son el TearLab, Inflammadry, citología de impresión conjuntival, Test de Ferning y tratamientos como lo son la ciclosporina, Tacrolimus, lifitegrast, diquiafosol etc, cuyos mecanismos de acción están enfocados en los eventos fisiopatológicos de la enfermedad.  

Finalmente, los estudios que se han enfocado en identificar las moléculas presentes en la lagrima han llegado a la conclusión que dichas moléculas (genes, proteínas, lípidos, mucina etc) son propuestos para ser biomarcadores de muchas enfermedades oculares y sistémicas, siendo este fluido una novedosa herramienta en la medicina y sus áreas 18. 

Otras alteraciones en segmento anterior y cuyo diagnóstico, es uno de los mayores motivos de consulta, es la conjuntivitis alérgica (CA); con apoyo de la inmunología se ha logrado establecer el papel de algunos biomarcadores tanto en el grado leve como en la severa, donde en esta última se han postulado biomarcadores de diagnostico y tratamiento la proteína catiónica del eosinófilo (ECP en sus siglas en ingles), dado su rol en el desarrollo de los nódulos de Horner Trantas 19.  

De igual manera, los estudios recientes de la inmunopatología de la CA, han identificado diversas moléculas que intervienen en la conjuntivitis leve, en muchos casos mediada por Inmunoglobulina E (hipersensibilidad tipo I), siendo la más conocida la histamina, pero otros mediadores moleculares como lo son la IL-4, IL, 5 triptasa y sustancia P 19. Marcadores que desde el punto de vista terapéutico, puede ser un blanco para el tratamiento de la CA. Es así, como Dupuis et al en su publicación, describen inhibidores de IL-5 como terapia en un modelo celular20, y demuestran que dicha terapia podría ser más efectiva que los tratamientos que hoy en día se encuentran disponibles.  

Siguiendo con el rol de la inmunología sobre la función ocular, dentro de las alteraciones con un fuerte compromiso de la respuesta inmunológica ocular se encuentra la uveítis. Este trastorno cuando no se diagnostica y trata prontamente, puede resultar en una pérdida de visión irreversible. Por lo tanto, algunos mecanismos han sido propuestos en la comprensión de la fisiopatología de la uveitis; entre ellos, se ha establecido el papel del fenotipo de linfocitos T, CD4+ Th1, un fenotipo que tiene la característica de secretar una variedad de citoquinas pro-inflamatorias como lo son: TNF-a, IL-6, IL-12e IL-2 las cuales favorecen el daño tisular 21, Por lo tanto, dentro del tratamiento para la uveítis hoy día, se menciona terapia biológica usando anticuerpos para bloquear la actividad de TNF (Infliximab, adalimumab) anti IL-6 (DD) y anti CD20 (rituximab) 22. Asimismo, recientes investigaciones en investigación básica aplicada a la uveítis, ha demostrado que el fenotipo Th17 de linfocitos T median la respuesta crónica de la uveítis y por ende terapias dirigidas a la inhibición de dicho fenotipo marcaria un diferencial en el tratamiento óptimo de la uveítis refractaria.  

Conclusiones 

La ciencia básica biomédica, muestra una gran relevancia que no solo se ve reflejada en el proceso de formación académica del profesional de la salud visual, sino en la atención clínica, convirtiéndose estas áreas un pilar fundamental para brindar a los pacientes nuevas opciones terapéuticas y trabajar de manera interdisciplinar para buscar soluciones en pro de la salud visual y ocular.  

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