Un nuevo tratamiento para la insuficiencia renal basado en hemodiafiltración e inteligencia artificial

México podría convertirse en referente mundial en el tratamiento de pacientes con enfermedad renal crónica terminal, gracias a los esfuerzos de un grupo de científicos que han integrado la novedosa terapia de hemodiafiltración con tecnologías basadas en inteligencia artificial, para elevar así la calidad de vida de personas con esta grave condición.

La insuficiencia renal crónica o enfermedad renal crónica es un problema grave de salud pública a nivel mundial, se calcula que casi 10 por ciento de la población la padece. En México, más de ocho millones de personas sufren de insuficiencia renal, y de estas solo unas 100 mil reciben tratamientos de diálisis (diálisis peritoneal y hemodiálisis).

A principios de enero de 2018, fue inaugurada en la Ciudad de México la primera Clínica de Investigación en Hemodiálisis, como parte de un proyecto estratégico del Centro Nacional de Investigación en Imagenología e Instrumentación Médica de la Universidad Autónoma Metropolitana, Iztapalapa (CI3M UAM). Esa clínica forma parte del programa de Laboratorios Nacionales del Consejo Nacional de Ciencia y Tecnología (Conacyt).

La contribución al conocimiento de esta clínica consiste en un nuevo proceso capaz de minimizar el consumo de medicamentos crónicos y preserva el bienestar del paciente en tratamiento por hemodiálisis a largo plazo. Los beneficios esperados del proceso es reducir hasta 35 por ciento los gastos directos e indirectos de los tratamientos, “además de incrementar el control de calidad para disminuir de 20 por ciento la tasa actual de letalidad de las clínicas a solo cinco por ciento. Todo para duplicar la calidad de vida y sobrevida de los pacientes con insuficiencia renal crónica terminal”, explica Miguel Cadena Méndez, asesor de investigación y desarrollo de la clínica.

La visión en el nuevo proceso es personalizar su funcionamiento a las necesidades de cada paciente mediante indicadores fisiológicos, medidos por un monitor, que prevengan los eventos adversos como son la hipotensión intradialítica. Así, la misión de esta primera clínica de investigación es demostrar en 2018 que el nuevo proceso es reproducible en cualquier unidad médica pública o privada del sector salud.

Tratamiento para la insuficiencia renal basado en hemodiafiltración e inteligencia artificial. (Foto: Agencia Informativa Conacyt)

Los riñones, además de producir hormonas para mantener la presión sanguínea y hemoglobina estables, ayudan a eliminar el exceso de líquidos y desechos dañinos que se acumulan en el cuerpo (toxinas urémicas) derivado del metabolismo, pero cuando una persona presenta insuficiencia renal crónica en estado avanzado, esto ya no es posible sin la ayuda de un tratamiento que reemplace la función de los riñones.

Entre las técnicas estándar que sustituyen la función del riñón, se encuentran la diálisis peritoneal, la hemodiálisis y el trasplante renal. Tras la histórica primera hemodiálisis humana en 1942 a cargo del alemán Georg Haas —que se realizó sin éxito— y numerosos estudios posteriores, en la década de los setenta la hemodiálisis se convirtió en el tratamiento más común para insuficiencia renal.

Ángel Fonseca Alva, médico nefrólogo de la Clínica de Investigación en Hemodiálisis, explica que para tal procedimiento se extrae sangre del paciente por medio de un acceso vascular, esta fluye a través de una máquina que utiliza un filtro con membranas en forma de capilares que depura desechos, sales y líquidos nocivos que interfieren con diversas funciones biológicas de los riñones. Este tratamiento se realiza tres o cuatro horas por cada sesión, tres veces por semana.

De acuerdo con Joaquín Azpiroz Leehan, ingeniero biomédico y director de la Clínica de Investigación, la calidad de los tratamientos de hemodiálisis es aún deficiente. Ello se debe principalmente a que la técnica convencional solo permite depurar toxinas urémicas de pequeño peso molecular, sin extraer a largo plazo moléculas grandes de mayor toxicidad.

“Cuando el cuerpo acumula toxinas, gran exceso de agua y fosfato (de pequeño tamaño dentro de las células ), los vasos sanguíneos se cierran y por tanto la presión sanguínea aumenta todavía más, lo que genera una carga en las presiones internas del corazón haciéndolo crecer innecesariamente. Así, la función cardiocirculatoria se compromete y en cualquier momento termina por provocar, entre otros efectos negativos, el infarto al miocardio. Otros problemas derivados de la acumulación de toxinas son la tromboembolia pulmonar y la calcificación en los vasos sanguíneos. Entre 15 y 25 por ciento de los pacientes puede morir en un periodo de tres años debido a estas alteraciones”, expresa por su parte Ángel Fonseca.

En la Clínica de Investigación en Hemodiálisis se implementará la hemodiafiltración, a diferencia de la hemodiálisis, esta depura toxinas urémicas, tanto pequeñas como grandes moléculas. “La hemodiafiltración infunde aproximadamente 20 litros de agua ultrapura directamente a la sangre para que se genere un mayor flujo sanguíneo y dializante. Estos altos flujos aumentan la presión hidrostática en las membranas del filtro dializador para eliminar más moléculas, aquellas que son de gran tamaño”, explica Azpiroz Leehan.

Aunque la hemodiafiltración ya se aplica en algunos países de Europa, la clínica sumará técnicas basadas en investigaciones del doctor Miguel Cadena Méndez, profesor investigador adscrito al CI3M —que se han publicado en revistas especializadas desde 2007 pero no han llegado a la práctica médica—, en ellas se incluyen innovaciones que se gestaron en el Instituto Nacional de Cardiología Ignacio Chávez (INCICH).

Las investigaciones del doctor Cadena Méndez documentaron el impacto del ejercicio aeróbico, del control de la temperatura del líquido dializante y del apoyo nutricional durante el proceso de hemodiafiltración: técnicas innovadoras que se implementarán en el nuevo proceso.

“Buscamos un tratamiento menos agresivo, queremos que los pacientes realicen ejercicio para que puedan eliminar más cantidad de líquidos y toxinas en el menor tiempo posible, evitando la hipotensión intradialítica. Los pacientes estarán cautivos mejorando su desempeño cardiovascular todo el tiempo. Queremos que se sientan como si estuvieran en un club deportivo, donde hacen spinning. Además, les daremos una dieta hiperproteica e hipercalórica acorde con la actividad física y con el reto fisiológico de la hemodiafiltración para que el proceso logre reproducibilidad”, explica Joaquín Azpiroz Leehan.

Una de las principales complicaciones en el tratamiento de hemodiafiltración es el aumento gradual de la presión arterial. Para evitar esto, se implementarán mejoras a la técnica de control de temperatura del líquido dializante, el cual contiene una variedad de solutos que se utilizan durante el proceso de hemodiálisis para extraer las toxinas.

“Utilizamos una máquina que tiene la capacidad de modificar la temperatura del líquido dializante en tres modalidades. El efecto, cuando así se desea, es bajar la temperatura de los vasos sanguíneos para generar vasoconstricción periférica, así empiezan a cerrarse y la presión aumenta y con esto evitamos o disminuimos el riesgo de que el paciente tenga hipotensión”, expresa el doctor Ángel Fonseca.

De acuerdo con el nefrólogo Ángel Fonseca, a nivel mundial, la mortalidad de enfermos renales que se someten a un tratamiento con hemodiálisis convencional representa el 23 por ciento, mientras que con la hemodiafiltración este porcentaje desciende a 17 por ciento. La meta del proceso innovador es lograr tasas de letalidad del orden de cinco por ciento.

Una parte no menos importante es el desarrollo de tecnología a cargo de investigadores del CI3M. Un monitor de parámetros fisiológicos será la clave —en trámite de patente— en la implementación del nuevo proceso. Los parámetros estarán relacionados con el control del sistema nervioso autónomo, el sistema metabólico y los cambios en la composición hídrica.

1-clinica2618.png“A través del monitor, observamos el esfuerzo fisiológico que realiza el paciente durante el tratamiento. La idea es compensar el esfuerzo fisiológico del paciente para que se sienta abrazado por la tecnología y así no la rechaza. Queremos mantener su bienestar a largo plazo y así lograr que los pacientes no se den por vencidos en los tratamientos de hemodiálisis”, explica Miguel Cadena.

Otra innovación en el nuevo proceso es la inclusión de tratamiento de datos por inteligencia artificial. Los patrones a descubrir estarán basados en un análisis del historial clínico de todo paciente. La idea es realizar mejora continua en la personalización del proceso para mejorar las condiciones fisiológicas pre y posdialíticas en las poblaciones típicas que se estarán atendiendo en esta primera clínica y por regiones en el país.

Los especialistas en salud han resaltado los beneficios de adoptar un estilo de vida saludable. Con el aumento en la incidencia de enfermedades crónico degenerativas como diabetes, obesidad e hipertensión, en un futuro también se incrementaría el número de personas que necesitarían tratamiento de hemodiálisis.

De acuerdo con Miguel Cadena, cerca de 0.2 por ciento de la población total la padecen en fase terminal, pero ocho por ciento ya presenta signos de las fases iniciales derivados principalmente de la diabetes tipo II e hipertensión crónica; ambas enfermedades generadas por la prevalencia de obesidad (31 por ciento) y sobrepeso (30 por ciento).

El problema es grave, califica el especialista, debido a que 50 por ciento de los pacientes con enfermedad renal en fase terminal fallece por falta de accesibilidad a los servicios de salud, principalmente porque implica gastos anuales de entre 350 a 400 mil pesos, con un promedio de tres sesiones semanales de hemodiálisis.

“Más de cien mil pacientes mueren año con año por la insuficiencia renal crónica terminal, pero en los siguientes habrá 120 y luego 150 mil fallecimientos, esto se debe a que hay más de ocho millones de pacientes con diabetes tipo II que pueden desarrollar insuficiencia renal del tipo crónico. El problema es que no hay el suficiente acceso para pacientes con insuficiencia renal en etapa terminal. Vemos que la hemodiálisis es una tecnología madura y, sin embargo, requiere mayor investigación para innovar y reducir costos de los tratamientos”, expresa Miguel Cadena Méndez.

De acuerdo con el doctor Ángel Fonseca, el precio de una hemodiálisis convencional es fluctuante, pues va de mil 500 a dos mil 500 pesos por cada sesión. A este golpe en el bolsillo no se incluye el uso de medicamentos, un elemento complementario del tratamiento tradicional que representa 25 por ciento adicional al gasto, por lo que una de las estrategias del grupo de investigación de la clínica es eliminar el uso de los medicamentos y reducir costos en el tratamiento.

En la actualidad, señalan los especialistas, no existe en México una clínica de investigación de este tipo, cuyo objetivo sea mejorar las técnicas ya existentes en el tratamiento de la hemodiafiltración en poblaciones heterogéneas. Así, desarrollar la evidencia en relación con costos de operación y su efectividad, para eventualmente trasladar este conocimiento a los sistemas de salud del país, incluyendo la motivación para la creación en cascada de nuevas clínicas, es la misión en una primera fase de la clínica de investigación.

Los especialistas de la Clínica de Investigación en Hemodiálisis de la UAM prevén que la aplicación conjunta de estas innovaciones logre un aumento en la calidad de vida de los pacientes paralelo a la calidad de vida que tienen los pacientes con trasplante renal.

“Hay pacientes que sufren en cada tratamiento, sienten que se desmayan y pierden el conocimiento, hay quienes sufren tanto que se suicidan: la tasa de mortalidad registrada por suicidios en Europa es muy alta; el paciente se da por vencido y termina su vida de forma negativa. Queremos que nuestros pacientes tengan una calidad de vida y sobrevida del orden de 10 o más años, equivalente a los años de vida que alcanza en promedio un paciente con trasplante renal”, expresa Miguel Cadena.

Actualmente se hacen más de tres mil trasplantes en nuestro país por año, asegura Cadena, por lo tanto, aún no representa el trasplante una solución inmediata para las grandes poblaciones con este padecimiento. “Contrariamente, nuestro proceso de hemodiafiltración sí puede significar una solución para contender con la tremenda ola de pacientes que se presentará durante los próximos años”, explica Miguel Cadena.

Por último, Andrés Morón Mendoza, ingeniero biomédico y presidente de la Fundación AMORN A. C. (Asociación Mexicana para la Obesidad, Riñón y Nutrición), donde actualmente se alberga la clínica de investigación dice: “Esperamos que la validación de los procesos médicos que aquí se implementarán puedan cambiar el rumbo de la atención de los pacientes, quienes también tendrán apoyo psicológico y financiero para mejorar sus vidas. Así, parte del proceso es reintegrarlos a la sociedad”, concluye.

(Fuente: Agencia Informativa Conacyt/DICYT)