La estimulación cerebral profunda previene ataques epilépticos en modelo de ratón
Cuando el hipocampo se estimuló lentamente, no se produjeron ataques epilépticos en el modelo de ratón. Crédito: Centro Médico – Universidad de Freiburg/AG Haas
La actividad epiléptica que se origina en una o más regiones cerebrales enfermas en el lóbulo temporal es difícil de contener. Muchos pacientes con la llamada epilepsia del lóbulo temporal a menudo no responden al tratamiento con medicamentos antiepilépticos y, por lo tanto, las áreas del cerebro afectadas deben extirparse quirúrgicamente. Desafortunadamente, este procedimiento solo da libertad de convulsiones a aproximadamente un tercio de los pacientes, por lo que el desarrollo de enfoques terapéuticos alternativos es de gran importancia.
Los científicos dirigidos por la neurobióloga Prof. Dra. Carola Haas, jefa del grupo de investigación del Departamento de Neurocirugía del Centro Médico de la Universidad de Freiburg y el centro de investigación BrainLinks-BrainTools, han investigado un nuevo enfoque terapéutico para prevenir ataques epilépticos en el lóbulo temporal epilepsia. Demostraron en ratones que la estimulación de baja frecuencia de áreas específicas del cerebro podría detener por completo la actividad epiléptica. En lugar de usar corriente eléctrica, los investigadores estimularon las células con luz. Para ello, habían introducido previamente en las células una molécula sensible a la luz que permite una estimulación especialmente precisa. Publicaron los resultados en diciembre de 2020 en la revista científica eLife.
«Tan pronto como estimulamos la región del cerebro con una frecuencia de un hercio, los ataques epilépticos desaparecieron. Este efecto se mantuvo estable durante varias semanas». dice Haas. No se produjo la habituación, que puede ocurrir con el tratamiento farmacológico. La región del cerebro se estimuló durante una hora diaria.
Circuitos y células identificados
En la epilepsia del lóbulo temporal, el hipocampo suele estar patológicamente alterado y suele representar el llamado foco de actividad epiléptica . Estudios anteriores han utilizado técnicas precisas de etiquetado genético para mapear el sistema de fibras y sus contactos sinápticos entre el lóbulo temporal y el hipocampo, que generalmente se conservan en la epilepsia del lóbulo temporal. Los investigadores utilizaron este sistema de fibras para manipular la actividad del hipocampo de una manera específica y precisa en el tiempo utilizando proteínas dependientes de la luz. La medición de las ondas cerebrales mostró que la activación rítmica del hipocampo enfermo a una frecuencia baja de un hercio suprimía la actividad epiléptica y evitaba que se propagara.
Haas y sus colegas demostraron que el efecto antiepiléptico se debe en gran parte a la activación repetida de las células granulares supervivientes en el foco de la convulsión. Los estudios de células individuales confirmaron la suposición de que las células granulares son menos excitables debido a la estimulación, lo que hace que sea menos probable que se propague el ataque epiléptico. «También es posible que tengamos un efecto de red generalizado porque la estimulación puede propagarse a través de los circuitos del hipocampo», dijo Haas.
En el futuro, el equipo, junto con el departamento de física médica del Centro Médico de la Universidad de Freiburg, desea utilizar imágenes de resonancia magnética para observar todo el cerebro durante la estimulación. Esta técnica podría usarse para identificar regiones cerebrales adicionales que se ven afectadas por la estimulación. Los hallazgos correspondientes sobre estos podrían proporcionar información sobre cómo están conectados y qué otras consecuencias tiene la estimulación.
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GW lidera un ensayo clínico para reducir las convulsiones epilépticas en personas con epilepsia del lóbulo temporal Más información: Enya Paschen et al, La estimulación de baja frecuencia del hipocampo previene la generación de convulsiones en un modelo de ratón de la epilepsia del lóbulo temporal mesial, eLife (2020). DOI: 10.7554/eLife.54518 Información del diario: eLife
Proporcionado por la Universidad de Freiburg Cita: La estimulación cerebral profunda previene las convulsiones epilépticas en un modelo de ratón (2021, 19 de febrero ) recuperado el 30 de agosto de 2022 de https://medicalxpress.com/news/2021-02-deep-brain-epileptic-seizures-mouse.html Este documento está sujeto a derechos de autor. Aparte de cualquier trato justo con fines de estudio o investigación privados, ninguna parte puede reproducirse sin el permiso por escrito. El contenido se proporciona únicamente con fines informativos.