Las ondas ultrasónicas pueden penetrar el cráneo hasta el cerebro
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Según un estudio realizado en ratones, la pulsación de ondas de ultrasonido a través del cerebro podría mejorar la supervivencia después de un tipo de accidente cerebrovascular al ayudar a eliminar las células sanguíneas inflamatorias muertas. El enfoque, que mejora los efectos del drenaje linfático, también podría tratar la enfermedad de Alzheimer, y se espera que el próximo año comience un ensayo en personas con la afección.
Los accidentes cerebrovasculares hemorrágicos, que representan alrededor del 15 por ciento de todos los accidentes cerebrovasculares, ocurren cuando un vaso sanguíneo en el cerebro se rompe, causando un sangrado que interrumpe el suministro de oxígeno del cerebro y daña sus células, lo que a menudo conduce a problemas con el movimiento y la cognición.
El tratamiento a menudo implica sellar el vaso roto con un pequeño clip de metal y luego eliminar los glóbulos rojos muertos (a través de un catéter, por ejemplo) que, de otro modo, aumentarían la inflamación y causarían más daño a los tejidos. Pero esto es altamente invasivo, lo que puede provocar daños cerebrales e infecciones, dice Raag Airan de la Universidad de Stanford en California.
Airan se preguntó sobre el potencial del ultrasonido, administrado en pulsos fuera de la cabeza, después de que accidentalmente dejó dicho dispositivo encendido durante demasiado tiempo mientras lo usaba para activar drogas en el cerebro de ratones. “Lo que vi fue que las manchas de droga que puse en el cerebro estaban como manchadas, como si fueran transportadas a través del cerebro en un [cerebrospinal] líquido que generalmente elimina la suciedad del cerebro”, dice. “Así que pensé: ‘¿Podemos realmente usar ultrasonido para expulsar cosas del cerebro?'”
Para explorar esto, su equipo recogió sangre de las colas de ratones y la inyectó en sus cerebros, imitando un derrame cerebral hemorrágico. Durante los siguientes tres días, los investigadores pulsaron ondas de ultrasonido a través de los cráneos de la mitad de los ratones, durante 10 minutos diarios. Los animales restantes no recibieron ningún tratamiento.
Luego, todos los ratones completaron una prueba de 3 minutos en la que fueron colocados en un tanque con cuatro esquinas, lo que les permitía girar hacia la izquierda o hacia la derecha. Los ratones sanos, sin problemas de movimiento ni cognitivos, suelen girar en cada sentido el 50 por ciento del tiempo.
Los investigadores descubrieron que los ratones del grupo de ultrasonido giraban hacia la izquierda el 39 por ciento de las veces, en comparación con el 27 por ciento de las veces en el grupo de control. También descubrieron que los primeros ratones podían agarrarse a una barra de metal con más fuerza que los ratones de control. Esto sugiere que los animales tratados tenían menos daño cerebral, lo que el equipo confirmó más tarde analizando cortes de sus cerebros después de la eutanasia.
Una semana después de que se les inyectara sangre en el cerebro, aproximadamente la mitad de los ratones del grupo de control habían muerto, en comparación con una quinta parte de los del grupo de ultrasonido. “Aumentamos la supervivencia en aproximadamente 30 [percentage points] con sólo tres sesiones de ultrasonido de 10 minutos”, afirma Airan.
Un análisis más detallado reveló que los pulsos de ultrasonido activaron proteínas sensibles a la presión en la microglia de los animales, células inmunes en el cerebro, haciéndolas menos inflamatorias y mejorando su capacidad para devorar y eliminar los glóbulos rojos muertos. Los pulsos también aumentaron el flujo de líquido cefalorraquídeo a través del cerebro, mejorando la eliminación de células muertas en los ganglios linfáticos del cuello. Como parte del sistema linfático, ayudan a eliminar los desechos metabólicos del cerebro.
Si bien se requiere más investigación, el enfoque podría tratar otras afecciones cerebrales. “Si la ecografía puede impulsar la eliminación de los glóbulos rojos, que son bastante grandes, del cerebro, debería poder eliminar proteínas tóxicas que son mucho más pequeñas, como [misfolded] tau, que contribuyen a enfermedades como el Parkinson y el Alzheimer”, dice Airan.
“Es un estudio realmente impresionante con un tremendo potencial para traducción futura, ya que no es invasivo”, dice Kathleen Caron de la Universidad de Carolina del Norte en Chapel Hill. Los sistemas linfáticos de ratones y humanos parecen ser bastante similares, por lo que el enfoque podría funcionar en personas, afirma.
La exposición al ultrasonido se considera segura, por lo que Airan confía en que el tratamiento no tendrá efectos secundarios inesperados, aunque se necesita investigación para confirmarlo.
Los investigadores esperan poder probar este método en personas que hayan sufrido un accidente cerebrovascular hemorrágico, aunque esto requiere un tratamiento urgente. Por lo tanto, planean recopilar más datos sobre su seguridad y eficacia en personas con la enfermedad de Alzheimer, una enfermedad progresiva, y un ensayo comenzará el próximo año, dice Airan.
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