Nuevas alternativas para la detección de lesiones cerebrales

Seguimiento ocular y biomarcadores en fluidos biológicos

Andy Kayser Fuentes

Gael Serrano Mancilla

Andrea Zúñiga Rodríguez

Seguimiento de los movimientos oculares

El eye-tracking es una tecnología que permite registrar de manera objetiva el comportamiento de los ojos durante una determinada tarea. Los sistemas utilizados pueden emplear cámaras y luz infrarroja para detectar la posición de la pupila y los reflejos de la córnea, transformando posteriormente esa información en datos sobre la mirada.

Entre los parámetros que pueden analizarse se encuentran:

• Fijaciones: puntos donde la mirada se detiene

• Movimientos sacádicos: movimientos rápidos de los ojos entre fijaciones

• Seguimiento ocular suave: seguimiento de un objeto en movimiento

• Velocidad y precisión de los movimientos

• Parpadeos

• Tamaño pupilar

• Dirección de la mirada

• Patrones de exploración visual

La importancia de esta tecnología radica en que los movimientos oculares no son independientes del funcionamiento cerebral. Diferentes movimientos dependen de redes neuronales relacionadas con la atención, la inhibición, la planificación y otras funciones cognitivas. Por ejemplo, las tareas de antisacadas requieren que la persona inhiba el movimiento automático hacia un estímulo y dirija la mirada hacia el lado contrario. Este tipo de tarea puede proporcionar información sobre el control inhibitorio y las funciones ejecutivas.

Una revisión sistemática publicada en 2026 analizó 27 estudios con 872 participantes con diferentes tipos de lesión cerebral adquirida. Los resultados mostraron que los paradigmas de antisacadas se relacionaron principalmente con diferencias en el control inhibitorio y la función ejecutiva, mientras que el seguimiento predictivo y el seguimiento ocular suave permitieron estudiar aspectos relacionados con la atención y la predicción temporal.

Esto significa que una alteración cerebral podría estudiarse indirectamente observando cómo responde el sistema visual y oculomotor durante una tarea, incluso cuando la información obtenida mediante una imagen estructural sea limitada.

No obstante, los investigadores también señalan que existe una gran variabilidad entre los estudios, los dispositivos, las tareas, las métricas y los métodos de análisis no son completamente uniformes. Por ello, la evidencia disponible todavía no permite considerar el eye-tracking como un sustituto general de la evaluación neuropsicológica convencional.

Biomarcadores en sangre

Otra estrategia consiste en buscar moléculas que puedan funcionar como indicadores de daño cerebral.

Un biomarcador es una característica biológica que puede medirse y utilizarse para proporcionar información sobre un proceso fisiológico o patológico. En el contexto del traumatismo cerebral se han estudiado diferentes proteínas y moléculas presentes en la sangre.

La utilidad potencial de estos marcadores consiste en que podrían proporcionar una señal biológica objetiva relacionada con la lesión. De esta manera, la información molecular podría complementar los síntomas del paciente y los estudios de imagen.

El interés por estos métodos también se relaciona con la posibilidad de obtener información en situaciones en las que los cambios estructurales son pequeños o difíciles de identificar.

Biomarcadores en saliva y microARN

Una de las alternativas más interesantes es el análisis de saliva.

La saliva puede obtenerse mediante un procedimiento sencillo y poco invasivo, lo que permite estudiar moléculas presentes en ella sin recurrir necesariamente a una extracción sanguínea.

Entre las moléculas estudiadas se encuentran los microARN, miRNA. Los microARN son pequeñas moléculas de ARN no codificante capaces de participar en la regulación de la expresión génica. Debido a que diferentes procesos biológicos pueden modificar su expresión, se investiga si determinados patrones de microARN podrían utilizarse como indicadores de una lesión cerebral.

Una revisión sistemática publicada en Journal of Neurology, Neurosurgery & Psychiatry analizó 29 estudios provenientes de 27 poblaciones, con un total de 1268 personas con traumatismo cerebral leve. De los 12 tipos de biomarcadores estudiados, los ARN presentes en saliva, incluidos los microARN, fueron evaluados en 11 estudios.

Los autores encontraron que algunos biomarcadores salivales y urinarios mostraban potencial para utilizarse con fines diagnósticos, pronósticos o de seguimiento. Sin embargo, también señalaron la necesidad de realizar más investigaciones, especialmente para determinar la utilidad de modelos basados en microARN.

La idea puede entenderse de una manera sencilla: si una lesión cerebral produce determinados cambios moleculares, algunos de ellos podrían terminar reflejándose en moléculas detectables en la saliva. Si se consigue identificar un patrón suficientemente consistente, este podría utilizarse como una firma molecular asociada con la lesión.

Sin embargo, todavía existen retos importantes. Es necesario determinar qué microARN son realmente relevantes, cómo debe recolectarse y conservarse la saliva, cómo se extrae y cuantifica el ARN y qué valores deben considerarse normales o anormales.

Las lesiones cerebrales traumáticas son un problema importante de salud porque sus manifestaciones pueden variar considerablemente entre pacientes. En particular, las lesiones cerebrales traumáticas leves, mTBI por sus siglas en inglés, pueden producir alteraciones cognitivas, motoras y conductuales que no siempre son evidentes mediante los estudios de neuroimagen convencionales. Esto representa un reto para el diagnóstico, ya que la valoración clínica puede depender en parte de los síntomas referidos por el paciente y de pruebas que no necesariamente detectan alteraciones funcionales sutiles.

Ante esta situación, la investigación científica ha comenzado a explorar métodos complementarios capaces de identificar cambios funcionales o moleculares asociados con una lesión cerebral. Entre estas alternativas se encuentran el seguimiento computarizado de los movimientos oculares, eye-tracking, y la búsqueda de biomarcadores en fluidos biológicos como la sangre y la saliva. Dentro de estos últimos destacan los ARN salivales y los microARN, moléculas que podrían reflejar procesos biológicos relacionados con el daño cerebral.

Estas estrategias son especialmente interesantes porque buscan obtener información objetiva sin depender exclusivamente de que exista una alteración estructural visible en una imagen. Sin embargo, actualmente deben considerarse herramientas complementarias y de investigación, ya que todavía existen limitaciones que deben resolverse antes de que puedan utilizarse de manera generalizada como pruebas diagnósticas.

El reto de detectar lesiones cerebrales leves

Una lesión cerebral no necesariamente implica que exista una alteración estructural fácilmente observable mediante una técnica de imagen. En el caso del traumatismo cerebral leve pueden presentarse modificaciones funcionales o alteraciones microscópicas que no producen una lesión evidente en una exploración convencional.

Además, los síntomas pueden ser variables. Una persona puede presentar problemas de atención, velocidad de procesamiento, memoria, coordinación o control ejecutivo, mientras que otra puede presentar principalmente síntomas físicos o alteraciones visuales.

Por esta razón, una de las líneas actuales de investigación consiste en buscar marcadores objetivos que permitan complementar la evaluación clínica.

Una posible combinación de métodos

Una de las posibilidades más interesantes es que estas tecnologías no tengan que utilizarse de manera independiente. El eye-tracking proporcionaría información principalmente funcional, relacionada con la manera en que una persona realiza determinadas tareas visuales y cognitivas. Los biomarcadores sanguíneos aportarían información molecular relacionada con procesos asociados al daño cerebral. Los microARN salivales, por su parte, podrían aportar información molecular mediante una muestra relativamente sencilla de obtener.

Por lo tanto, en el futuro podría plantearse un modelo multimodal en el que se integraran los síntomas del paciente, la exploración clínica, las imágenes, los datos de seguimiento ocular y los resultados de biomarcadores.

Esto no significa que actualmente exista una prueba única capaz de detectar cualquier lesión cerebral que no aparezca en una imagen. La evidencia disponible todavía es heterogénea y los investigadores señalan la necesidad de estandarizar métodos y validar los resultados en poblaciones más amplias.

Implicaciones para la carrera de Químico Farmacéutico Biólogo

El desarrollo de estas tecnologías tiene una relación importante con la formación del Químico Farmacéutico Biólogo, QFB, especialmente en las áreas de bioquímica clínica, biología molecular y diagnóstico de laboratorio.

En el caso de los biomarcadores sanguíneos y salivales, el QFB puede participar en diferentes etapas del proceso analítico. Esto incluye la obtención y conservación adecuada de las muestras, preparación de las mismas, extracción de moléculas, selección de métodos analíticos, cuantificación, control de calidad y validación de procedimientos.

En particular, el estudio de microARN requiere conocimientos relacionados con biología molecular y análisis de ARN. El profesional puede participar en procesos como la extracción de ARN, amplificación, cuantificación y análisis de expresión. También debe considerar parámetros analíticos como sensibilidad, especificidad, reproducibilidad y límites de detección.

Esto demuestra que el trabajo del QFB no se limita al análisis de sustancias ya conocidas. También puede participar en el desarrollo de nuevas herramientas diagnósticas, desde la etapa experimental hasta su posible aplicación clínica.

Además, existe una parte fundamental que corresponde a la calidad de las muestras. Factores como el tiempo transcurrido entre la obtención y el análisis, las condiciones de almacenamiento, la contaminación y el método de extracción pueden modificar los resultados. Por ello, la estandarización de los procesos preanalíticos y analíticos resulta indispensable para convertir un biomarcador experimental en una herramienta confiable.

Desde esta perspectiva, el estudio de lesiones cerebrales mediante biomarcadores representa un campo interdisciplinario en el que convergen la química, la bioquímica, la biología molecular, la genética, el análisis instrumental y las ciencias clínicas.

Conclusión

Las lesiones cerebrales traumáticas leves representan un desafío diagnóstico debido a que sus manifestaciones pueden ser sutiles y no siempre coincidir con alteraciones estructurales evidentes mediante los estudios de imagen convencionales. Por ello, la investigación ha comenzado a desarrollar estrategias complementarias que permitan obtener información funcional y molecular del paciente.

El seguimiento de los movimientos oculares constituye una alternativa capaz de cuantificar parámetros como fijaciones, movimientos sacádicos y seguimiento ocular, proporcionando información relacionada con procesos cognitivos como la atención y el control inhibitorio. Por otro lado, el análisis de biomarcadores en fluidos biológicos busca identificar señales moleculares asociadas con el daño cerebral. Dentro de esta área, los microARN presentes en saliva son particularmente interesantes debido a la posibilidad de obtener muestras de manera sencilla y poco invasiva.

A pesar de sus resultados prometedores, ninguna de estas estrategias debe considerarse actualmente un reemplazo automático de la evaluación clínica o de las técnicas de neuroimagen. La evidencia aún presenta limitaciones relacionadas con el tamaño de las muestras, la diversidad de protocolos y la falta de estandarización.

Para el QFB, esta área representa una oportunidad de participación en el desarrollo de nuevas herramientas de diagnóstico molecular. La capacidad de trabajar con muestras biológicas, biomoléculas y técnicas analíticas coloca al profesional en una posición relevante dentro de la investigación y validación de métodos que, en el futuro, podrían complementar el diagnóstico convencional de las lesiones cerebrales.

Bibliografía

1. Calderone, A., De Luca, R., Corallo, F., Calapai, R., Mirabile, A., Quartarone, A., De Nunzio, A. M., Casella, C., y Calabrò, R. S. (2026). Eye-Tracking Technologies for Cognitive Assessment After Acquired Brain Injury: Systematic Review. JMIR Rehabilitation and Assistive Technologies, 13, e81276. https://doi.org/10.2196/81276. Artículo completo en PubMed Central.

2. Feinberg, C., Dickerson Mayes, K., Portman, E., Carr, C., y Mannix, R. (2024). Non-invasive fluid biomarkers in the diagnosis of mild traumatic brain injury (mTBI): a systematic review. Journal of Neurology, Neurosurgery & Psychiatry, 95(2), 184-192. https://doi.org/10.1136/jnnp-2023-331220. Artículo en PubMed.