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Terapia eléctrica más segura para el Parkinson
La administración de estimulación eléctrica a la médula espinal a través de pequeños electrodos de platino podría aliviar los graves déficits motores de la enfermedad de Parkinson con la misma eficacia que un procedimiento mucho más intrusivo que se utiliza actualmente en la clínica, según un nuevo estudio en roedores. Si los hallazgos se confirman en humanos, dicen los científicos, el procedimiento podría mejorar drásticamente el tratamiento de la enfermedad al hacer que las terapias eléctricas sean más seguras y estén más disponibles.
Estimulando el cerebro: Actividad neuronal en el cerebro de una rata parkinsoniana antes (arriba) y después (abajo) de que se aplica la estimulación eléctrica a su médula espinal. El estímulo provocó una avalancha de respuestas neuronales excitadoras (rojo) e inhibidoras (azul).
El Parkinson es un trastorno neurodegenerativo que se desarrolla cuando las células cerebrales que producen, excretan y reabsorben un neurotransmisor llamado dopamina comienzan a morir misteriosamente. Los pacientes inicialmente desarrollan temblores musculares; en las últimas etapas de la enfermedad, sus extremidades se ponen rígidas y sus movimientos se vuelven lentos hasta convertirse en un gateo doloroso. La enfermedad se puede tratar reemplazando la dopamina con un medicamento llamado levodopa o L-dopa, pero el medicamento pierde su eficacia con el tiempo. Cuando los medicamentos fallan, los pacientes a menudo recurren a un tratamiento quirúrgico invasivo llamado estimulación cerebral profunda, que utiliza un marcapasos eléctrico para enviar pulsos a áreas muy específicas del cerebro. Miles de pacientes con Parkinson han recibido implantes cerebrales hasta la fecha.
Investigadores de la Universidad de Duke se les ocurrió accidentalmente la idea de estimular la médula espinal como posible tratamiento para el Parkinson. Mientras examinaban ratas diseñadas para exhibir síntomas característicos del Parkinson, notaron que grupos de neuronas en dos áreas del cerebro, la corteza y los ganglios basales, se disparaban sincrónicamente. La actividad rítmica recordaba las convulsiones leves y continuas que se observan en pacientes con epilepsia. Lo había visto hace una década, dice Miguel Nicolelis , profesor de neurobiología y codirector del Centro de Neuroingeniería de la Universidad de Duke. En ese momento, Nicolelis y sus colaboradores estaban buscando formas de interrumpir las convulsiones rítmicas estimulando los nervios periféricos.
Nicolelis razonó que un enfoque similar podría funcionar para la enfermedad de Parkinson. Así que él y su alumno Rómulo Fuentes tomaron sus ratones y ratas empobrecidos en dopamina y colocaron diminutos electrodos de platino en la base de la médula espinal. Cuando los estimulamos con una pequeña corriente, obtuvimos un efecto que fue idéntico, e incluso mejor, que el que obtienen las personas cuando hacen esta estimulación cerebral profunda, dice Nicolelis. Los movimientos lentos y rígidos de los animales parkinsonianos fueron reemplazados por comportamientos saludables de ratones y ratas.
Cuando Nicolelis y Fuentes combinaron la estimulación eléctrica con L-dopa, los efectos fueron aún más sorprendentes. Los pulsos eléctricos, combinados con solo el 20 por ciento de la dosis típica del fármaco, dieron como resultado un efecto a largo plazo que imitaba la terapia con L-dopa sin que pareciera replicar la resistencia al fármaco que normalmente se acumula con el tiempo. La investigación fue publicada ayer en la revista Ciencias .
El implante en sí es una cirugía mucho más fácil que la que se usa para la estimulación cerebral profunda, con un riesgo mucho menor de efectos secundarios. El dispositivo es relativamente superficial, colocado justo debajo de las vértebras en la superficie de la médula espinal. Es un procedimiento semi-invasivo muy fácil, dice Nicolelis. En el futuro, es posible que podamos hacer esto de forma no invasiva, porque hay formas en las que puedes hacer pasar las corrientes a través de la piel y los huesos para excitar estas fibras. Nicolelis planea probar el tratamiento en chimpancés antes de iniciar las pruebas en humanos. Al menos una terapia de estimulación de la médula espinal ya está en uso clínico para tratar el dolor crónico.
Si bien la estimulación cerebral profunda ha cambiado el panorama para el tratamiento del Parkinson en etapa tardía, sigue siendo un procedimiento muy complicado, costoso y profundamente invasivo, dice Patrick Aebischer , presidente del Instituto Federal Suizo de Tecnología, en Lausana. Si pudiera hacer esto en humanos, sería un paso fantástico, dice, al hacer que la estimulación eléctrica esté disponible para un grupo mucho más amplio de pacientes. Un dispositivo no invasivo sería aún más atractivo: si pudieras hacer esto de forma transcutánea, cambiarías todo el juego de pelota, dice Aebischer. Abre una nueva posibilidad muy interesante de utilizar la electrofisiología para tratar la enfermedad de Parkinson.
Sin embargo, la investigación se encuentra en sus inicios. Tenemos que tener en cuenta que estos son datos experimentales, dice Alim Benabid , profesor emérito de biofísica de la Universidad Joseph Fourier, en Grenoble, Francia, que creó la técnica de estimulación cerebral profunda a fines de la década de 1980. Es demasiado pronto para decir si esto podría reemplazar el tratamiento con levodopa o la estimulación cerebral profunda actual. Pero Benabid ya está considerando agregar estimulación de la médula espinal en su próxima serie de ensayos, junto con otro tipo de estimulación cerebral profunda (la del núcleo subtalámico) en pacientes con trastorno de la marcha congelada, que tienen problemas para caminar.
Nicolelis no está seguro de cómo funciona la terapia, pero cree que al apuntar a la columna vertebral, donde enormes haces de fibras son responsables de transportar información táctil desde el cuerpo a múltiples objetivos en el cerebro, él y sus colegas están creando una corriente eléctrica que influye en la dinámica de todo el circuito neuronal, en lugar de solo un punto en el cerebro. El Parkinson es una enfermedad de la sincronización neuronal, dice. Mi intuición es que esto funciona porque desincroniza estas neuronas en la corteza motora y los ganglios basales y otras ubicaciones. Esto los desincroniza, los desfasa, casi como si introdujera un poco de ruido en el sistema.
Al centrarnos en la médula espinal, dice Nicolelis, estamos viendo un cambio muy interesante en la forma en que aborda la enfermedad. Lo estamos abordando desde un punto de vista sistémico, mirando un circuito completo y obteniendo acceso a todo el circuito. Los científicos ahora están buscando ver si comenzar la estimulación espinal en combinación con L-dopa desde el principio podría ralentizar o incluso prevenir la progresión de la enfermedad.