Para muchas personas con enfermedad de Parkinson, el día transcurre dentro de una ventana muy estrecha: hay horas en que el cuerpo responde y horas en que no. Ese margen depende casi por completo de cuánta levodopa —el fármaco principal para controlar la pérdida de movimiento que provoca la enfermedad— circule por el organismo en cada momento.
En ese contexto, un equipo de ingenieros y neurocientíficos de la Universidad de California, San Diego (UC San Diego) desarrolló un parche blando que se adhiere a la yema del dedo y rastrea de manera continua los niveles de levodopa en el cuerpo a través de la transpiración, sin necesidad de baterías ni extracciones de sangre.
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El estudio publicado en la revista Proceedings of the National Academy of Sciences indica que sus mediciones son comparables a las que arrojan los análisis de laboratorio convencionales, lo que permitiría ajustar los tratamientos desde el hogar con datos objetivos y en tiempo real.
El desafío que busca resolver el dispositivo no es menor: si la dosis es insuficiente, el paciente permanece inmóvil, mientras que un exceso provoca sacudidas involuntarias, bruscas e imposibles de controlar. Lograr ajustar de manera exacta esa cantidad representa uno de los retos diarios en la atención del Parkinson.
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Hasta ahora, los médicos dependían de las anotaciones personales de los pacientes, que no siempre registran cuándo los niveles del fármaco bajan peligrosamente, exponiendo a muchos a brechas terapéuticas que pueden deteriorar su calidad de vida. Los análisis de sangre son más precisos, pero demoran días y no se pueden hacer en casa.
El dispositivo aprovecha una particularidad anatómica de los dedos: la yema concentra una densidad muy alta de glándulas sudoríparas, lo que la convierte en un punto adecuado para capturar sudor de forma pasiva.
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El parche lleva incorporado un gel absorbente especialmente diseñado para actuar como una esponja. Ese gel contiene una mezcla muy concentrada de sales y solventes inocuos que atraen la transpiración hacia afuera de los poros por ósmosis —el mismo fenómeno por el cual la sal extrae agua de los alimentos—, sin necesidad de que el paciente haga esfuerzo físico ni aplique calor.
Una vez que el sudor es absorbido, recorre un canal interno del parche hasta llegar a un biosensor. Allí, la levodopa presente en la transpiración entra en contacto con enzimas incorporadas al dispositivo y desencadena una reacción química que genera un pequeño voltaje eléctrico.
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Esa reacción cumple dos funciones al mismo tiempo: alimenta el parche con la energía necesaria para funcionar y entrega información sobre la concentración del fármaco. Cuanto mayor es el voltaje generado, mayor es el nivel de levodopa en el organismo; cuanto menor es el voltaje, menor es la concentración del medicamento.
La tecnología fue evaluada en pruebas con voluntarios sanos y con pacientes con enfermedad de Parkinson. Según se detalla en el estudio, los resultados obtenidos correlacionaron fuertemente con los niveles de levodopa detectados en sangre mediante cromatografía líquida de alta eficiencia —la técnica de referencia en laboratorio—.
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Las pruebas también arrojaron un hallazgo sobre por qué los síntomas del Parkinson pueden empeorar tan repentinamente. Los datos revelaron que las personas con Parkinson eliminan la levodopa de su organismo más rápido que los individuos sanos.
Esa diferencia en la velocidad de eliminación del fármaco —conocida técnicamente como aclaramiento— explica por qué la ventana terapéutica se vuelve tan estrecha a medida que la enfermedad avanza y por qué los pacientes pueden pasar de estar bien a estar inmóviles en cuestión de minutos.
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“Esta tecnología sienta las bases para un sistema de circuito cerrado en el que un parche de monitoreo de levodopa podría comunicarse con una bomba para administrar automáticamente dosis precisas del fármaco cuando el cuerpo lo necesite”, indicaron los investigadores.
La investigación fue liderada por Tamoghna Saha, investigador posdoctoral en el laboratorio de Joseph Wang, profesor del Departamento Aiiso Yufeng Li de Ingeniería Química y Nanociencia de la Escuela de Ingeniería Jacobs de UC San Diego, según informó la universidad en su comunicado.
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El trabajo se desarrolló en colaboración con el laboratorio de Irene Litvan, profesora del Departamento de Neurociencias de la Facultad de Medicina de UC San Diego. Ambos grupos llevan años trabajando en conjunto con el objetivo de crear dispositivos portátiles capaces de monitorear la levodopa y mejorar la atención personalizada de las personas con Parkinson.
Los autores plantean que el parche podría eventualmente integrarse en un sistema autónomo: el dispositivo detectaría en tiempo real cuándo los niveles del fármaco caen por debajo del umbral terapéutico y activaría una bomba que administraría la dosis exacta sin intervención humana.
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De acuerdo con los resultados, la tecnología sienta las bases para ese tipo de circuito cerrado. No obstante, los investigadores advirtieron que se necesitan ensayos clínicos a mayor escala y a largo plazo antes de poder utilizar los datos del parche para determinar dosis reales o administrar el fármaco de forma automática.
El avance contribuye a desplazar el manejo del Parkinson desde la estimación subjetiva hacia el monitoreo continuo basado en datos objetivos, con un dispositivo que el paciente podría usar en su vida cotidiana sin depender de infraestructura hospitalaria.