Proceso y sistema para la identificación y cuantificación de huevos de helmintos en muestras Otorgada por el Instituto Mexicano de la Propiedad Industrial (IMPI) el 5 de diciembre de 2013
Inventores:
Blanca Elena Jiménez
Cisneros, Fernando Arámbula Cosío, Catalina Maya Rendón, Francisco José Torner
Morales, Gustavo Adolfo Rodrigo Velásquez Rodríguez, Emilia Soledad Lucario y
Jessica Damaris Pérez Sánchez.
Interés
La presente invención se refiere a un proceso y sistema para la
identificación y cuantificación automática de huevos de helmintos a partir de
imágenes de microscopía procesadas en el laboratorio. Constituye una
alternativa confiable y objetiva del conteo de este tipo de parásitos en
muestras de agua residual y una aplicación inmediata en múltiples estudios
ambientales, facilitando el trabajo en el análisis y llevando este beneficio a
instalaciones de monitoreo ambiental que no cuentan con un experto en el
proceso de cuantificación.
El reúso de agua residual en la agricultura es una
práctica extendida cuyos beneficios son múltiples, tales como: ahorro de
volúmenes importantes de agua de primer uso, reducción en costo de producción
agrícola al emplear menos fertilizantes artificiales y disminución de
contaminación de cuerpos de agua superficiales (como ríos, presas y lagos) ya
que evita que se viertan volúmenes significativos de agua residual sin tratar,
incrementando notablemente el rendimiento de los cultivos (por ejemplo maíz,
alfalfa, etc.). Sin embargo, también representa un riesgo a la salud
principalmente por el contenido de diferentes organismos patógenos como es el
caso de los helmintos, parásitos conocidos comúnmente como lombrices o gusanos
intestinales, los cuales constituyen el origen de diversos riesgos a la salud
asociados al deficiente servicio de saneamiento. Los helmintos se transmiten a
través de huevos (etapa infectiva del ciclo de vida) y su riesgo está vinculado
a su baja dosis infectiva (1 huevo), a su persistencia en el medio ambiente
(incluso de varios años) y a su alta resistencia a procesos de inactivación
(como cloro, UV, ozono, entre otros). Las helmintiasis (enfermedad ocasionada
por los helmintos) es endémica de África, Latinoamérica y Este de Asia; siendo
diarrea, desnutrición y anemia las principales afectaciones a la salud. Se
estima que alrededor del mundo cerca de 2,600 millones de personas están
infectadas; especialmente niños entre 5 y 15 años de edad.
Desde 1989, la Organización Mundial de la Salud (OMS) estableció
los huevos de helmintos como el parámetro ambiental crítico para asegurar un
adecuado saneamiento ya que representa uno de los problemas que enfrenta gran
parte de las regiones de bajos recursos a nivel mundial, así como las guías y
lineamientos que limitan su contenido en agua residual para reúso. A pesar de
ello, y aunque existen diversas técnicas y metodologías para la determinación,
identificación y cuantificación de los huevos de helmintos, éstas requieren de
la observación directa en microscopio por personal altamente especializado, lo
que ocasiona resultados subjetivos y errores potenciales. Debido a lo anterior,
es necesario contar con técnicas analíticas mejoradas o nuevas, especialmente
en lo que refiere a las etapas de identificación y cuantificación.
En respuesta a tal problemática, a partir de los avances en el
procesamiento digital de imágenes y de patrones de reconocimiento, un grupo de
académicos bajo la dirección de la Dra. Blanca Jiménez Cisneros logaron
implementar un sistema mismo que quedó registrado en la patente MX 346670
“PROCESO Y SISTEMA PARA LA IDENTIFICACIÓN Y CUANTIFICACIÓN DE HUEVOS DE
HELMINTOS EN MUESTRAS”, a través del cual se pueden detectar y clasificar de
manera confiable objetos de interés. Una vez capturadas las imágenes de las
diferentes especies de huevos en un archivo bibliográfico de más de 700 fotos,
éstas son procesadas para obtener sus características principales, mismas que
son comparadas con la base de datos de entrenamiento. Finalmente, por medio de
una verificación estadística y, si el objeto cumple con ésta, la imagen es
etiquetada y se contabiliza a la especie correspondiente de forma automática,
lo que representa un avance importante en este campo de la ciencia.