Enfriar las células conmocionadas es prometedor para una recuperación completa
Crédito: CC0 Public Domain
En el futuro, tratar una conmoción cerebral podría ser tan simple como enfriar el cerebro.
Eso es según una investigación realizada por ingenieros de la Universidad de Wisconsin-Madison, cuyos hallazgos respaldan el enfoque de tratamiento a nivel celular.
«Actualmente no existen tratamientos médicos efectivos para las conmociones cerebrales y otros tipos de lesiones cerebrales traumáticas». lesiones», dice Christian Franck, profesor asociado de ingeniería mecánica de UW-Madison que dirigió el estudio. «Estamos muy entusiasmados con nuestros hallazgos porque podrían allanar el camino para los tratamientos que podemos ofrecer a los pacientes».
El proceso es un poco más quisquilloso que simplemente aplicar una compresa de hielo en la cabeza.
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Al realizar experimentos con células cerebrales en una placa, Franck y su equipo descubrieron varios parámetros clave que determinaron la efectividad del enfriamiento terapéutico para mitigar el daño a las células lesionadas.
«Descubrimos que, por este tratamiento sea exitoso, hay un punto dulce», dice. «No se puede enfriar muy poco, no se puede enfriar demasiado y no se puede esperar demasiado después de una lesión para comenzar el tratamiento».
Y cuando los investigadores identificaron ese punto ideal, la los resultados fueron sorprendentes.
«Me sorprendió lo bien que funcionó el enfriamiento», dice Franck. «De hecho, volvimos y repetimos los experimentos varias veces porque al principio no lo creía».
Los investigadores publicaron sus hallazgos en la revista PLOS ONE.
La alta incidencia de las conmociones cerebrales subraya la necesidad apremiante de tratamientos. Cada año en los Estados Unidos, se estima que hay 1,7 millones de casos nuevos de lesión cerebral traumática evaluados en las salas de emergencia, y la incidencia de conmociones cerebrales relacionadas con los deportes puede acercarse a los 3,8 millones por año.
Un impacto traumático en el El cerebro puede activar vías bioquímicas que conducen a la neurodegeneración, el deterioro progresivo y la pérdida de funciones en las células cerebrales. La neurodegeneración provoca problemas de salud duraderos y potencialmente devastadores para los pacientes.
«Estas vías son como activar un interruptor molecular defectuoso en el cerebro», dice Franck.
En sus experimentos, los investigadores observaron dos de esas vías bioquímicas.
Primero, crearon una red de neuronas en un plato y administraron un estímulo mecánico que simula el tipo de lesión y daño celular que experimentan las personas con una conmoción cerebral.
Luego enfriaron las células lesionadas por separado a cuatro temperaturas diferentes. Descubrieron que 33 grados Celsius (91,4 grados Fahrenheit) brindaban el mayor beneficio de protección para las células después de 24 y 48 horas después de la lesión. En particular, el enfriamiento a 31 grados centígrados tuvo un efecto perjudicial.
«Así que existe el enfriamiento excesivo», dice Franck.
El tiempo también es un factor. Para obtener el mejor resultado, el equipo determinó que el enfriamiento debía comenzar dentro de las cuatro horas posteriores a la lesión y continuar durante al menos seis horas, aunque Franck dice que el enfriamiento incluso durante 30 minutos mostró algunos beneficios.
Cuando se adhirieron a esos parámetros, los investigadores descubrieron que podían mantener apagadas las vías bioquímicas dañinas de las células. En otras palabras, las células permanecieron sanas y funcionando normalmente a pesar de que acababan de sufrir una lesión traumática.
Después de seis horas de enfriamiento, los investigadores recuperaron la temperatura corporal normal de las células cerebrales conmocionadas, curiosos acerca de si el calentamiento haría que se activaran las vías bioquímicas dañinas.
«La mayor sorpresa fue que los interruptores moleculares en realidad permanecieron apagados permanentemente durante todo el experimento de laboratorio», dice Franck. «Eso fue grandioso».
Él y sus estudiantes compararon sus resultados con estudios previos en animales y ensayos aleatorios en humanos que investigaron el enfriamiento como tratamiento para las lesiones cerebrales traumáticas.
«Encontramos realmente buen acuerdo entre los estudios cuando marcamos esos parámetros específicos, por lo que es una señal muy alentadora», dice Franck. «Pero este no es el final de la historia. Creemos que esto justifica una mayor investigación en estudios con animales».
Franck dice que hay más que aprender antes de que enfriar el cerebro pueda ser un tratamiento práctico para los pacientes en una clínica. . Por ejemplo, no es tan fácil como simplemente bajar la temperatura de todo el cuerpo de una persona, lo que sobrecarga el corazón y puede tener un fuerte efecto negativo en el sistema inmunológico.
Más bien, aislar el enfriamiento del cerebro es crucial. . «Esperamos que nuestro documento genere una motivación e interés renovados en resolver los desafíos técnicos para llevar este tipo de tratamiento a los pacientes en el futuro», dice Franck. «Durante mucho tiempo, la literatura científica no fue concluyente sobre si este sería un tratamiento exitoso. Lo que mostramos en nuestro estudio fue que, sí, en lo que respecta a la biología celular, esto es efectivo. Y ahora realmente vale la pena pensando en cómo podríamos implementar esto en la práctica».
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El enfriamiento terapéutico se enfoca de manera efectiva en el sitio de la lesión cerebral Más información: Mark T. Scimone et al, La aplicación de hipotermia leve mitiga con éxito la lesión neural en un modelo 3D in vitro de lesión cerebral traumática, PLOS ONE (2020). DOI: 10.1371/journal.pone.0229520 Información del diario: PLoS ONE
Proporcionado por la Universidad de Wisconsin-Madison Cita: El enfriamiento de las células con conmociones cerebrales promete una recuperación completa ( 2020, 3 de abril) recuperado el 31 de agosto de 2022 de https://medicalxpress.com/news/2020-04-chilling-concussed-cells-full-recovery.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.