Los investigadores han demostrado que un dispositivo electrónico puede detectar y acabar con los ataques epilépticos cuando se implanta en el cerebro de ratones.
Nuestras células cerebrales , llamadas neuronas, excitan o inhiben a otras neuronas a su alrededor para que no envíen mensajes. Existe un delicado equilibrio entre las neuronas que se activan y las que inhiben la transmisión de mensajes. En la 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 en cadena que genera un desequilibrio entre la actividad de activación e inhibición. Se cree que la causa principal de esta actividad eléctrica son los complejos cambios químicos que ocurren en las células nerviosas. Una crisis epiléptica se produce cuando los impulsos eléctricos se descontrolan. Una crisis epiléptica afecta la consciencia o el control motor de la persona. Las crisis epilépticas en sí mismas no son una enfermedad, sino síntomas de diferentes trastornos cerebrales. Algunas crisis no son perceptibles, pero otras son incapacitantes. Si bien existen varios tipos de crisis epilépticas, el tipo mencionado anteriormente se asocia con la epilepsia. La epilepsia es una de las enfermedades neurológicas más comunes, con alrededor de 50 millones de personas que la padecen en todo el mundo. El tratamiento más común para la epilepsia consiste en el uso de fármacos antiepilépticos como las benzodiacepinas, que no solo tienen efectos secundarios graves, sino que también resultan ineficaces para prevenir las crisis epilépticas en el 30% de los pacientes. Las personas con epilepsia y sus familias deben afrontar el estigma y la discriminación asociados a esta enfermedad, especialmente en 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 ha desarrollado un dispositivo electrónico que, al implantarse en el cerebro de ratones, detecta los primeros signos de una convulsión. Tras esta detección, libera una sustancia química cerebral endógena que inhibe la progresión de la convulsión. Su innovador estudio ha sido publicado en Science Advances.
El dispositivo electrónico es delgado, suave, flexible y está hecho de películas orgánicas , lo que le permite interactuar eficazmente con el tejido humano. Además, es seguro, ya que causa un daño mínimo al cerebro. Las propiedades eléctricas de estas películas orgánicas lo hacen ideal para aplicaciones médicas que requieren interacción con tejido vivo. El neurotransmisor o fármaco del dispositivo actúa sobre el origen de la convulsión, induciendo así la interrupción de la actividad neuronal. Esto detiene la convulsión. Se utilizó una sonda neuronal para transportar este neurotransmisor a la zona afectada del cerebro. Esta sonda incorpora una minibomba de iones y electrodos que monitorizan la actividad cerebral para detectar posibles convulsiones. Cuando los electrodos de la sonda detectan una señal neuronal asociada a una convulsión, se activa la bomba de iones, creando un campo eléctrico. Este campo eléctrico permite el paso 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. Esto permite a los pacientes controlar con mayor precisión la dosis y el momento de administración del neurotransmisor. La cantidad exacta del fármaco liberado se puede ajustar según la intensidad del campo eléctrico. Este método innovador controla la dosis y el momento precisos de administración del fármaco para cada paciente. El fármaco se administra sin disolventes añadidos, lo que ayuda a prevenir daños en el tejido circundante. Interactúa eficazmente con las células fuera del dispositivo. Los investigadores descubrieron que se requería una pequeña cantidad de fármaco para prevenir las convulsiones, la cual representaba tan solo el 1 % de la dosis total inicial. Esto resulta ventajoso, ya que el dispositivo no necesita recargarse durante largos periodos. El fármaco utilizado en este estudio era un neurotransmisor endógeno del cuerpo, que fue absorbido sin problemas por el cerebro inmediatamente después de su liberación. Esto sugiere que el tratamiento descrito debería reducir o incluso eliminar cualquier efecto secundario indeseado.
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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Fuentes)
Proctor CM et al. 2018. Administración electroforética de fármacos para el control de las convulsiones. Science Advances . 4(8). https://doi.org/10.1126/sciadv.aau1291
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