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Detectar y detener las convulsiones epilépticas

Los investigadores han demostrado que un dispositivo electrónico puede detectar y acabar con los ataques epilépticos cuando se implanta en el cerebro de ratones.

Nuestra cerebro las células llamadas neuronas excitan o inhiben a otras neuronas a su alrededor para que no envíen mensajes. Existe un delicado equilibrio entre las neuronas que "excitan" y las que "detienen" la transmisión de mensajes. En la condición llamada epilepsia, un trastorno cerebral crónico que afecta a personas de todas las edades y géneros, las neuronas del cerebro comienzan a activarse y envían señales a las neuronas vecinas para que también se activen simultáneamente. Esto provoca un efecto de escalada que conduce a un desequilibrio entre la actividad "excitante" y la que "detiene". Se cree que la causa principal de esta actividad eléctrica son los complejos cambios químicos que se producen en las células nerviosas. Una convulsión ocurre cuando los impulsos eléctricos escapan de sus límites normales. Una convulsión afecta la conciencia o el control motor de una persona. Las convulsiones en sí mismas no son una enfermedad, pero son signos de diferentes trastornos en el cerebro. Algunas convulsiones no se notan, pero otras incapacitan a una persona. Si bien existen varios tipos de convulsiones, el tipo anterior está asociado con la epilepsia. La epilepsia es una de las enfermedades neurológicas más comunes y alrededor de 50 millones de personas la padecen en todo el mundo. El tratamiento más común para la epilepsia es el uso de epiléptico medicamentos como las benzodiazepinas que no solo tienen efectos secundarios drásticos, sino que también son ineficaces para prevenir las convulsiones en el 30 por ciento de los pacientes epilépticos. Las personas con epilepsia y sus familias deben afrontar el estigma y la discriminación asociados a esta enfermedad, especialmente en los países de ingresos bajos y medios.

Un equipo de investigadores británicos y franceses de la Universidad de Cambridge, la École Nationale Supérieure des Mines y el INSERM han mostrado un dispositivo electrónico que, al implantarse en el cerebro de ratones, era capaz de detectar el primer signo de una convulsión. Después de esta detección, pudo administrar una sustancia química cerebral nativa dentro del cerebro que luego inhibió que la convulsión continuara más. Su innovador estudio ha sido publicado en Avances de la ciencia.

El dispositivo electrónico es delgado, suave, flexible y está hecho de ecológicos películas que le permiten interactuar bien con el tejido humano. También es seguro y produce un daño mínimo al cerebro. Las propiedades eléctricas de estos ecológicos Las películas las hacen ideales para aplicaciones médicas donde se necesita una interfaz con tejido vivo. El neurotransmisor o fármaco del dispositivo se dirige al punto de origen de la convulsión y, por tanto, indica a las neuronas que dejen de dispararse. Esto hace que la convulsión se detenga. Se utilizó una sonda neuronal para transportar este neurotransmisor a la parte afectada del cerebro. Esta sonda incorpora una mini bomba de iones y electrodos que monitorean la actividad cerebral en busca de posibles convulsiones. Cuando los electrodos de la sonda detectan una señal neuronal perteneciente a una convulsión, se activa una bomba de iones que luego crea un campo eléctrico. Este campo eléctrico permite el movimiento del fármaco a través de una membrana de intercambio iónico desde una reserva interna hacia el exterior del dispositivo electrónico mediante un proceso llamado electroforesis que técnicamente permite a los pacientes controlar la dosis y el tiempo del fármaco neurotransmisor de una manera más precisa. La cantidad exacta de fármaco que se liberará puede basarse en la intensidad del campo eléctrico. Este método innovador se ocupa de "cuándo" y "cuánto" medicamento debe administrarse a un paciente específico. El medicamento se administra sin ninguna solución solvente agregada, lo que ayuda a prevenir cualquier daño al tejido circundante. El fármaco interactúa eficientemente con las células que se encuentran fuera del dispositivo. Los investigadores descubrieron que sólo se necesitaba una pequeña cantidad de fármaco para prevenir las convulsiones y que esta cantidad no representaba más del 1 por ciento de todo el fármaco que se añadió inicialmente al dispositivo. Esto es útil ya que no será necesario recargar el dispositivo durante períodos prolongados. La droga utilizada en este estudio en particular era un neurotransmisor nativo de nuestro cuerpo y fue consumido sin problemas por los desarrollos naturales en el cerebro inmediatamente después de su liberación. Esto sugiere que el tratamiento descrito debería reducir o incluso erradicar cualquier efecto secundario no deseado del fármaco.

El estudio debe realizarse de manera más elaborada en ratones para evaluar los posibles efectos secundarios y luego se puede realizar un estudio correspondiente en humanos. Podría pasar un tiempo, quizás varios años, antes de que este dispositivo esté disponible en el mercado para uso público. También es necesario estudiar si un dispositivo de este tipo puede prevenir las convulsiones por completo. Si esta técnica tiene éxito, podría revolucionar la medicación para la epilepsia y también ayudar en otras enfermedades similares. Existe la esperanza de que se pueda utilizar un enfoque similar para una variedad de otros trastornos neurológicos, incluidos los tumores cerebrales, los accidentes cerebrovasculares y la enfermedad de Parkinson.

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{Puede leer el trabajo de investigación original haciendo clic en el enlace DOI que figura a continuación en la lista de fuentes citadas}

Fuentes)

Proctor CM y col. 2018. Entrega de fármacos electroforéticos para el control de convulsiones. Science Advances. 4 (8). https://doi.org/10.1126/sciadv.aau1291

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Equipo SCIEU
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