el anatomista reseña












Aplicaciones de la Resonancia Magnética Nuclear a la investigación biomédica
Artículo publicado en octubre de 2009
Pilar López Larrubia
Instituto de Investigaciones Biomédicas "Alberto Sols". CSIC-UAM.
Arturo Duperier 4, 28029 Madrid. 
plopeziib.uam.es
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Desde su descubrimiento en 1946, las técnicas de Resonancia Magnética Nuclear (RMN) hanevolucionado, sobre todo en las últimas décadas, hasta convertirse en una herramienta muy útil, primero en campos como la física y la química, y más recientemente en otros como la biología molecular, la medicina o la bioquímica.

La RMN es una técnica transversal que ha experimentado un espectacular desarrollo gracias a la contribución de numerosas áreas de conocimiento que abarcan desde lasciencias experimentales clásicas hasta ciencias de la salud o tecnológicas. Fue descrita en 1946 de manera simultánea e independiente por los investigadores Bloch y Purcell, consiguiendo ambos por ello el Premio Nobel en 1952. Es un fenómeno que presentan los núcleos magnéticamente activos en presencia de un campo magnético estable y la aplicación de ondas electromagnéticas de radiofrecuencia. Elnúcleo es el corazón de los átomos donde se acomodan la mayoría de las masas elementales (neutrones y protones). Los núcleos con un número impar de protones o neutrones, poseen un momento magnético característico y un campo magnético asociado. Cuando se exponen a un campo magnético estático B0, los dipolos magnéticos de los núcleos tienden a alinearse con el mismo. Para el isótopo 1H del átomo dehidrógeno se crean dos estados energéticos, uno paralelo y otro antiparalelo a B0, con prácticamente la misma probabilidad de ser ocupados y una magnetización neta resultante (M0). La RMN se basa en la aplicación de un campo de radiofrecuencia B1 en una dirección perpendicular a B0 que genera una magnetización transversal dependiente del tiempo que induce, por tanto, un voltaje que se puede medirempleando un receptor apropiado (1). A pesar de ser el núcleo más sensible y abundante, el 1H no es el único empleado en esta técnica. Existen otros átomos que aportan información muy valiosa y no accesible por otras metodologías, como son 31P, 13C, 19F, 23Na, etc.
La RMN presenta dos vertientes de estudio, por un lado la espectroscopía, quizá la más conocida en el campo de la química y la bioquímica,y por otro la imagen más extendida en la medicina y la biomedicina (2). Las aplicaciones bioquímicas de la RMN (3) probablemente comenzaron en 1972 cuando por espectroscopía de carbono 13 (13C RMN) se siguió el metabolismo de la glucosa, marcada con dicho isótopo, en una suspensión. En base a los resultados se concluyó que esta técnica podía ser enormemente útil en el estudio de procesosbioquímicos. Pronto la 31P RMN se utilizó para determinar el pH intracelular en una suspensión de eritrocitos y posteriormente en un músculo. Casi simultáneamente se obtuvo la primera imagen de RMN.
La enorme versatilidad de aproximación de esta técnica permite la investigación de aspectos tan diversos como la estructura tridimensional y dinámica de macromoléculas biológicas, el estudio de la anatomíanormal y patológica en seres humanos y modelos animales, o el seguimiento in vivo de rutas metabólicas y su regulación. No obstante, la Imagen de Resonancia Magnética (IRM)(4) es la vertiente más conocida a nivel popular dada su cada vez mayor implantación en el diagnóstico clínico. Es una técnica que usa una radiación electromagnética no ionizante para obtener imágenes con un excelente contrasteentre tejidos blandos y una elevada resolución espacial en cualquier dirección del espacio. En este caso, de entre todos los posibles átomos a utilizar, el hidrógeno es el de uso más extendido por diferentes factores. Prácticamente la totalidad de las imágenes obtenidas en diagnóstico son imágenes de 1H, que por otro lado es el núcleo más abundante en el cuerpo humano. Dentro de las potenciales...