Un viaje de vuelta desde el centro del cerebro

Más de 55.000 pacientes en todo el mundo dependen de una chispa eléctrica en el centro de su cerebro para ejecutar cualquier tarea cotidiana. La estimulación cerebral profunda (DBS, por sus siglas en inglés), consistente en implantar electrodos en regiones encefálicas centrales como el núcleo subtalámico, complementa en muchos enfermos de párkinson a la medicación con L-Dopa, un análogo del neurotransmisor dopamina que falla en estos pacientes. La DBS se basa en los beneficios de aplicar estímulos eléctricos al cerebro, un efecto que se conoce desde la década de 1960 pero cuyo mecanismo aún es, como gran parte de la función cerebral, una caja negra.

Al menos, hasta ahora. Un equipo multidisciplinar de la Universidad de Stanford (EEUU) revela hoy en Science cómo y dónde actúa la DBS en el cerebro de las ratas, aportando valiosas pistas que podrían mejorar la aplicación de esta terapia. Los investigadores desarrollaron un sistema que llaman optogenético, en el que modifican genéticamente las neuronas para controlar su actividad con pulsos de luz: un láser azul las enciende, mientras que el amarillo las apaga.

La estimulación de la médula espinal imita el efecto de la DBS en ratas

El diseño genético se completa con un estimulador peculiar, un optrodo, un electrodo luminoso; un cable flexible de fibra óptica que se inserta en el cerebro de los roedores para iluminar las neuronas modificadas, encendiéndolas o apagándolas. Según el director del estudio, el médico y bioingeniero Karl Deisseroth, "con esta tecnología separamos los elementos del circuito poniéndolos bajo control óptico. Nos permite movernos a través del circuito, encendiendo o apagando los elementos para averiguar qué modificaciones corrigen los síntomas".

El sistema no sólo ha resultado innovador, sino también muy productivo. Sorprendentemente, los investigadores comprobaron que la estimulación directa del núcleo subtalámico no corrige los síntomas, apoyando la opinión de algunos expertos para los cuales es algún efecto colateral desconocido, y no el pulso eléctrico en el núcleo, el responsable de los beneficios de la DBS. Deisseroth y su equipo descubrieron que los síntomas se paliaban al estimular los axonescables neuronales que inervan ese núcleo desde regiones más superficiales del cerebro, lo que en opinión del científico podría conducir a "nuevos tratamientos menos invasivos que la DBS".

Estimulación medularLos electrodos en la médula espinal imitan el efecto de la DBS en ratas

Deisseroth reconoce que la aplicación clínica aún queda lejana, pero el suyo no es el único viaje de vuelta desde el centro del cerebro. Un tratamiento poco invasivo y más al alcance de la mano es lo que ofrece otro estudio publicado también en Science. Científicos de la Universidad de Duke (EEUU) han aplicado electrodos en la médula espinal de roedores parkinsonianos. Según el jefe del equipo, el brasileño Miguel Nicolelis, esta estimulación produjo una mejora "drástica e inmediata".

Los investigadores probaron la técnica complementada con L-Dopa y descubrieron que la estimulación medular aminora la necesidad del fármaco, lo que para el mexicano Rómulo Fuentes, coautor del estudio, "aborda una necesidad importante, porque los pacientes afrontan una realidad difícil: llegará un momento en que la L-Dopa sea incapaz de frenar los síntomas".

El CSIC identifica dos posibles dianas biológicas

Mientras algunos científicos tratan de reparar los estragos del párkinson, otros buscan prevenir el deterioro bloqueando el mecanismo molecular de la neurodegeneración. Un equipo del granadino Instituto de Parasitología y Biomedicina López Neyra (CSIC), dirigido por Sabine Hilfiker, ha localizado dos enzimas que inactivan la parkina, proteína cuya pérdida se asocia con la progresión de los síntomas patológicos. Según Hilfiker, "pueden ser nuevas dianas útiles como terapia combinatoria para la neuroprotección o estrategias de tratamiento de la enfermedad".