La estimulación cerebral profunda y el ejercicio restauran el movimiento en la ataxia
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Una nueva investigación de científicos del Baylor College of Medicine muestra que una combinación de estimulación cerebral profunda (DBS) y ejercicio tiene beneficios potenciales para tratar la ataxia, una rara enfermedad neurodegenerativa genética caracterizada por problemas progresivos e irreversibles con el movimiento.
Trabajando con un modelo de ratón de la condición humana, los investigadores de Baylor y el Instituto de Investigación Neurológica Jan and Dan Duncan del Texas Children’s Hospital descubrieron que la combinación de DBS dirigida al cerebelo, un importante centro motor del cerebro, y el ejercicio rescató las extremidades coordinación y el paso y que los beneficios persistieron sin mayor estimulación. Además, el estudio informa que la estimulación de ratones con ataxia en etapa temprana mostró las mejoras más dramáticas. Estos y otros hallazgos, publicados en la revista Nature Communications, brindan nuevos conocimientos valiosos en el diseño de futuras estrategias de DBS para tratar la condición humana.
«Las personas con ataxia generalmente tienen problemas progresivos con el movimiento, que incluyen problemas de equilibrio y coordinación. que afectan la capacidad de la persona para caminar, hablar y usar las habilidades motoras finas. Hay opciones de tratamiento limitadas para esta afección, y los pacientes generalmente sobreviven de 15 a 20 años después de que aparecen los primeros síntomas», dijo la primera autora Lauren Miterko, estudiante graduada en el Dr. Laboratorio de Roy Sillitoe en Baylor.
La DBS actualmente se usa para aliviar la disfunción motora en la enfermedad de Parkinson y otras afecciones del movimiento, pero su valor en el tratamiento de la ataxia no se ha explorado ampliamente. En este estudio, los investigadores trabajaron con Car8, un modelo de ratón de ataxia hereditaria para investigar si ajustar los parámetros de DBS y la ubicación del objetivo de estimulación ayudaría a aumentar la eficacia del tratamiento para la afección.
La frecuencia es importante
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«Primero nos enfocamos en el cerebelo, porque es un centro motor primario en el cerebro y esta ubicación objetivo para DBS ha tenido un éxito alentador para tratar problemas motores asociados con otras afecciones, como un accidente cerebrovascular», dijo Miterko. . «Apuntamos sistemáticamente al cerebelo con diferentes frecuencias de DBS y determinamos si había una frecuencia óptima que aumentara la eficacia del tratamiento. Cuando usamos una frecuencia particular, 13 Hz, fue cuando la función motora mejoró en nuestros ratones Car8».
DBS más ejercicio mejoró los resultados
La neuroestimulación con DBS mejoró la función muscular y la movilidad general de los ratones Car8, pero los investigadores buscaron formas adicionales de mejorar la condición.
«Sabemos que el ejercicio en general puede beneficiar tanto la salud muscular como la neuronal, y trabajos anteriores en pacientes con enfermedad de Parkinson y accidentes cerebrovasculares mencionaron que las técnicas de neuromodulación combinadas con estimulación física mostraron beneficios, por lo que decidimos incluir el ejercicio en nuestra investigación», Miterko dijo. «Descubrimos que cuando los animales recibieron DBS durante el ejercicio en una cinta rodante, hubo mejoras en la coordinación motora y el paso que no habíamos observado con DBS solo».
«En nuestro modelo de ataxia, las mejoras no fueron después de una semana de tratamiento, lo que tiene implicaciones prácticas importantes para las posibles aplicaciones clínicas», dijo la coautora, la Dra. Meike E. van der Heijden, asociada postdoctoral en el laboratorio de Sillitoe. «Además, todos los ratones jóvenes con ataxia en etapa temprana respondieron, lo que sugiere que es posible que el tratamiento temprano también proporcione el mayor beneficio para los pacientes en el futuro».
Los investigadores también obtuvieron información sobre el tipo de cerebro células involucradas en el proceso de restaurar el movimiento en este modelo de ratón con ataxia. Descubrieron que la neurotransmisión de células de Purkinje es necesaria para que DBS sea eficaz. Las células de Purkinje son un tipo de neurona ubicada en la corteza cerebelosa del cerebro. Estas células participan en la regulación del movimiento, el equilibrio y la coordinación, entre otras funciones.
«Uno de nuestros objetivos es aclarar aún más el papel que desempeñan las células de Purkinje en la recuperación de la ataxia», dijo van der Heijden.
«Estamos particularmente entusiasmados con los resultados de este estudio porque es posible extrapolar nuestro enfoque para tratar no solo otras enfermedades motoras, sino quizás también afecciones neuropsiquiátricas no motoras», dijo el autor correspondiente, el Dr. Roy. Sillitoe, profesor asociado de patología e inmunología y neurociencia en el Baylor College of Medicine, y director de las instalaciones de Neuropathology Core en el Jan and Dan Duncan Neurological Research Institute of Texas Children’s Hospital.
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Los científicos arrojan nueva luz sobre la base neural de los temblores Más información: Lauren N. Miterko et al, Neuromodulation of the cerebellum rescata el movimiento en un modelo de ratón con ataxia, Nature Communications (2021). DOI: 10.1038/s41467-021-21417-8 Información del diario: Nature Communications
Proporcionado por Baylor College of Medicine Cita: La estimulación cerebral profunda y el ejercicio restauran el movimiento en ataxia (2021, 26 de febrero) recuperado el 30 de agosto de 2022 de https://medicalxpress.com/news/2021-02-deep-brain-movement-ataxia.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.