Nello screening di patologie dell’apparato digerente, una delle fasi più fastidiose è l’ingestione del mezzo di contrasto, un liquido che è necessario assumere per rendere maggiormente visibili alcuni organi nell’ambito della diagnostica per immagini. Uno studio della University at Buffalo ha trovato un’alternativa, priva delle controindicazioni delle sostanze solitamente usate, in un cereale molto utilizzato dall’industria alimentare: l’orzo.
Nello screening di patologie dell’apparato digerente, una delle fasi più fastidiose è l’ingestione del mezzo di contrasto, un liquido che è necessario assumere per rendere maggiormente visibili alcuni organi nell’ambito della diagnostica per immagini. Uno studio della University at Buffalo ha trovato un’alternativa, priva delle controindicazioni delle sostanze solitamente usate, in un cereale molto utilizzato dall’industria alimentare: l’orzo.
Come diagnosticare i disturbi della deglutizione?
La disfagia, ossia la difficoltà nel deglutire, può essere il sintomo di problemi più gravi che vanno dal tumore al morbo di Alzheimer, passando per la perdita di denti o le lesioni del collo. Per le analisi legate alla disfagia solitamente è necessario ingerire un denso e lattiginoso liquido a base di solfato di bario, una sostanza che non viene assorbita o metabolizzata dall’organismo ma che possiede, comunque, una serie di possibili controindicazioni. Una volta assunto l’agente di contrasto, i medici adoperano raggi X, la risonanza magnetica o gli ultrasuoni per osservare cosa accade all’interno della gola. La sicurezza del paziente, il costo elevato e la mancanza di un adeguato contrasto nelle immagini sono i rispettivi limiti di questi strumenti. Esiste, però, un’alternativa: la tomografia fotoacustica computerizzata combinata con un sostituto del solfato di bario, efficace e commestibile quale è l’orzo.
La tomografia fotoacustica computerizzata
La tomografia fotoacustica permette di rilevare gli ultrasuoni generati dall’assorbimento ottico di luce pulsata (raggi laser) da parte di tessuti molli. È una tecnica di diagnostica per immagini (come la radiografia, la TAC o la PET) che non utilizza radiazioni ionizzanti ed è in grado di fornire forti contrasti e alte risoluzioni spaziali anche andando in profondità (infatti supporta indagini cliniche a profondità di diversi centimetri). Anche in questo caso i pazienti devono ingerire o deve essere loro iniettato un mezzo di contrasto, spesso delle nanoparticelle in metallo, polimeri o altri materiali, che un raggio laser colpisce generando un’onda di pressione la quale, a sua volta, fornisce delle immagini in tempo reale dell’interno del corpo umano. Uno svantaggio della tomografia fotoacustica con contrasto è la lunghezza e il costo dei processi regolatori per nuovi agenti di contrasto.
L’immagine mostra l’orzo tostato deglutito da un volontario in un intervallo di tempo di 1,2 secondi. Credits: University at Buffalo
L’esperimento
Per il lavoro, pubblicato sulla rivista Biomaterials, gli studiosi hanno selezionato 200 tipi di cibi e li hanno campionati per il contrasto fotoacustico ottenuto con l’eccitazione dovuta a una pulsazione laser della lunghezza d’onda di 1064 nanometri, identificando l’orzo tostato come possibile candidato. Successivamente sono state testate 20 differenti marche del prodotto per individuare quello capace di dare maggiore contrasto, probabilmente a causa delle modificazioni chimiche avvenute durante il procedimento di tostatura. Particelle singole di orzo sono state rivelate attraverso il tessuto del petto di un pollo spesso 3,5 centimetri e la mano di alcuni volontari. Dopo altri test, è stato dimostrato come la somministrazione per via orale nei topi permettesse di osservare il loro intestino e la sua peristalsi. Si è passati, in seguito, ai controlli sul tè di orzo tostato, una bevanda giapponese, che ha permesso di ottenere immagini fotoacustiche delle dinamiche di deglutizione di volontari umani sani.
L’orzo tostato per individuare diverse patologie
Questo nuovo liquido di contrasto sembra pronto per entrare negli ospedali, garantendo una fase diagnostica meno difficile per i pazienti. Inoltre, l’orzo tostato potrà fornire immagini non solo dell’area interessata alla deglutizione ma anche del tratto gastrointestinale, per analizzarne le patologie.
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