Reconocimiento automatizado por análisis digital de imágenes de alteraciones morfológicas en eritrocitos humanos por efecto vidrio

TODERI, MARTÍN; MANCILLA CANALES, MANUEL; RIQUELME, BIBIANA; LONDERO, CAROLINA; KOROL, ANA

Congreso; XVIII Congreso y XXXVI Reunión Anual de la Sociedad de Biología de Rosario; 2016

En investigación biomédica es frecuente la necesidad de observar en microscopios ópticos suspensiones de glóbulos rojos humanos frescos. Es por esto que se estudiaron las condiciones del medio de suspensión en las cuales los glóbulos rojos humanos frescos (GR) pueden ser observados por microscopia convencional sin tener una alteración en su morfología debido al llamado ?efecto vidrio?. Este efecto, llamado también crenación por efecto vidrio, consiste en la alteración en la membrana eritrocitaria adherida al vidrio por la cual se generan finas y numerosas espículas uniformemente distribuidas otorgando al eritrocito la forma de equinocito. En el presente trabajo se desarrolló un programa de reconocimiento automatizado por análisis digital de imágenes a fin de detectar las alteraciones producidas en GR por efecto vidrio y cuantificar el porcentaje de GR crenados. Se suspendieron pequeñas concentraciones (0,03 a 0,05 %) de GR obtenidos por centrifugación a partir de muestras de sangre de donantes sanos, en medios de suspensión consistentes en solución fisiológica con distintas concentraciones de albúmina sérica humana (0,002 a 20% v/v). Se depositaron 20μL de cada suspensión en portaobjetos de vidrio sobre la platina de un microscopio invertido (Union Optical, Japón, objetivo 40x, cámara Canon Power Shot A640 con zoom digital de 1.4) a fin de evaluar mediante el análisis digital de imágenes la crenación de los GR por efecto vidrio con el paso del tiempo. Se registró su evolución en el tiempo tomando fotografías digitales de cada muestra a intervalos de tres minutos y se calculó el porcentaje de crenación mediante un programa de análisis de las imágenes específicamente diseñado. Este programa realiza el procesamiento automatizado de las imágenes de eritrocitos aislados contando las células por métodos computacionales, con una interfaz gráfica de usuario (GUI) de simple utilización. Asimismo, se determinaron en los objetos obtenidos los siguientes descriptores de forma: área, perímetro, circularidad, proporción de aspecto, redondez, proporción de área-área convexa, Diámetro de Ferret y Diámetro de Ferret Mínimo. Estos se utilizaron para identificar los estados morfológicos eritrocito o equinocito de los GR. Se realizó un análisis de componentes principales seguido de la aplicación de un algoritmo de agrupamiento (clustering). Para visualizar los resultados se confeccionaron gráficas de un descriptor de forma en función de otro, y tablas del porcentaje de crenación de los GR en función del tiempo transcurrido para cada una de las concentraciones estudiadas realizándose el correspondiente análisis estadístico. Los resultados permiten definir que la concentración de albúmina sérica humana que produce un porcentaje de crenación inferior al 20% del total de GR es la del 1%, resultado que coincide con el obtenido en forma manual. Se puede concluir que la técnica desarrollada en este trabajo reconoce eficientemente las formas eritrocito/equinocito y que por su rapidez e independencia de la subjetividad del observador son de utilidad en los experimentos donde se observen suspensiones de GR al microscopio. Además, esta técnica puede extenderse en un futuro al reconocimiento de diferentes morfologías eritrocitarias para su uso en Hematología.