Archivo - Ratón de laboratorio. - JACOBSTUDIO/ ISTOCK - Archivo
MADRID, 8 May. (EUROPA PRESS) -
Investigadores de la Universidad de California en Los Ángeles (UCLA) presentan el primer modelo preclínico que demuestra cómo una forma de estimulación magnética transcraneal (EMT) de acción rápida repara físicamente los circuitos cerebrales alterados por el estrés, produciendo así efectos antidepresivos
La estimulación magnética transcraneal (EMT) es una terapia no invasiva, aprobada por la FDA, que utiliza breves pulsos magnéticos para tratar la depresión, especialmente en pacientes que no responden a la medicación. Sin embargo, los científicos llevan mucho tiempo intentando comprender cómo funciona a nivel de las células y los circuitos cerebrales
En este nuevo estudio publicado en 'Cell', el equipo de investigación de la División de Neuromodulación de la UCLA, trata de descifrar esta caja negra. Sorprendentemente, la EMT se dirigió selectivamente a células cerebrales específicas para restaurar un canal de comunicación interrumpido en el cerebro de ratones. Estos hallazgos podrían conducir a terapias de estimulación cerebral más eficaces, precisas y duraderas, no solo para la depresión, sino también, potencialmente, para una amplia gama de trastornos neurológicos y psiquiátricos.
El estudio fue codirigido por el doctor Scott Wilke, profesor asistente de psiquiatría y titular de la Cátedra Penske Family en Neuromodulación en UCLA Health, y la doctora Laura DeNardo, profesora asociada de fisiología en la Facultad de Medicina David Geffen de UCLA.
"Este trabajo aúna lo que observamos en la clínica con el tipo de conocimiento a nivel celular que solo se puede obtener con herramientas neurocientíficas avanzadas", comenta Wilke, quien también es psiquiatra del Servicio Clínico y de Investigación de EMT de la UCLA. "Por primera vez, podemos ver exactamente qué células cerebrales se modifican con este tratamiento rápido y cómo esa restauración favorece la recuperación de los comportamientos relacionados con la depresión".
En la estimulación magnética transcraneal repetitiva (EMTr), se aplican campos electromagnéticos pulsados mediante una bobina colocada en el cuero cabelludo para estimular la actividad cerebral de forma focal. Si bien son eficaces, los protocolos estándar de EMTr suelen requerir tratamientos diarios durante 6 semanas o más.
En los últimos años, los médicos han desarrollado la estimulación theta intermitente acelerada (aiTBS), que permite comprimir el tratamiento en tan solo cinco días y puede producir un alivio rápido de los síntomas depresivos. A pesar de su creciente uso clínico, la base biológica de estos efectos rápidos y duraderos sigue siendo en gran medida desconocida.
Para investigar esto, el equipo de la UCLA colaboró ??con científicos de los Institutos Nacionales de la Salud para inventar un método novedoso que les permite estimular el cerebro de ratones de forma similar a como se trata a los pacientes en la clínica. Utilizando ratones expuestos a estrés crónico para simular la depresión, los investigadores pudieron estimular a los animales despiertos mientras monitoreaban la actividad cerebral en tiempo real.
Los investigadores descubrieron que el estrés crónico provocaba que las neuronas de la corteza prefrontal perdieran sus espinas dendríticas, que son pequeñas prolongaciones que facilitan la comunicación sináptica entre las células cerebrales. Esta pérdida de estructuras sinápticas se observó en diversos tipos de neuronas.
Descubrieron que tan solo un día de estimulación magnética transcraneal ablativa (aiTBS) restauró estas conexiones perdidas y condujo a una mayor actividad durante los comportamientos relacionados con la depresión, pero solo en un tipo específico de neuronas conocidas como neuronas intratelencefálicas (IT). Otros tipos de neuronas vecinas no se vieron afectadas en gran medida.
"Inicialmente pensamos que la EMT podría afectar de forma generalizada a la corteza prefrontal, pero, en cambio, los efectos fueron sorprendentemente precisos", detalla Michael Gongwer, primer autor del estudio y estudiante de doctorado en medicina en UCLA Health.
"Ver cómo reaparecían las estructuras sinápticas perdidas y luego cómo esas mismas neuronas recuperaban la actividad durante el comportamiento fue increíblemente emocionante", añade.
Cuando los investigadores bloquearon selectivamente la actividad de las neuronas IT durante la estimulación, los efectos antidepresivos desaparecieron, lo que demuestra que estas neuronas son esenciales para los beneficios conductuales de la terapia.
"El estrés altera la estructura de soporte de la que dependen las neuronas para comunicarse", explica DeNardo. "Al restaurar esas estructuras en las neuronas IT, la estimulación reactiva los circuitos que sustentan el comportamiento adaptativo".
Los investigadores observaron mejoras rápidas en los comportamientos relacionados con el estrés dentro de las 24 horas posteriores al tratamiento. Es importante destacar que estos efectos terapéuticos sobre el comportamiento persistieron durante al menos una semana después de un solo día de estimulación y estuvieron acompañados de cambios estructurales estables en las neuronas IT.
"Lo sorprendente es que no se trata solo de un cambio temporal en la actividad", apunta Wilke. "El tratamiento restaura la estructura neuronal de tal manera que permite que se recuperen la función normal del circuito y el comportamiento".
Si bien los modelos animales no pueden capturar por completo la complejidad de la depresión humana, el estudio proporciona algunas de las pruebas más sólidas hasta la fecha sobre cómo la estimulación cerebral puede producir rápidamente efectos terapéuticos a nivel celular y de circuitos neuronales.
Más allá de la depresión, la EMT se utiliza para tratar trastornos como el dolor crónico, el TOC, el TEPT y el tinnitus, afecciones que surgen de disfunciones en circuitos cerebrales específicos. Esta investigación apunta a oportunidades para aumentar la eficacia de los tratamientos de neuromodulación.
"Cada paciente es único", matiza Wilke. "Al estudiar estos tratamientos en ratones, podemos probar sistemáticamente cómo los diferentes parámetros de estimulación modifican los circuitos cerebrales, lo que en última instancia podría ayudarnos a adaptar las terapias de neuromodulación a cada paciente", señala.
