Un marcapasos cerebral autoajustable reduce los síntomas del párkinson
Un dispositivo implantado, que responde a los cambios de las señales cerebrales, permite a las personas con párkinson llevar a cabo sus actividades diarias sin temblores, rigidez muscular y otros síntomas motores.
Por el Instituto Nacional de Trastornos Neurológicos y Accidentes Cerebrovasculares
Un pequeño estudio financiado por los Institutos Nacionales de Salud de Estados Unidos (NIH, por sus siglas en inglés) apunta a que un dispositivo implantable y regulado por la actividad cerebral podría proporcionar un tratamiento continuo y mejorado para gestionar algunos de los síntomas de la enfermedad de Parkinson en ciertas personas con este trastorno.
Este tipo de tratamiento, llamado estimulación cerebral profunda adaptativa (aDBS, por sus siglas en inglés), es una mejora de una técnica que se ha utilizado par el párkinson y otros trastornos cerebrales durante muchos años. El estudio encontró que la ECPa era mucho más eficaz para controlar los síntomas del párkinson que los tratamientos convencionales con estimulación cerebral profunda (ECP).
Hay que decir que la ECP clásica es una técnica terapéutica que se utiliza para tratar una variedad de trastornos neurológicos y psiquiátricos. Consiste en implantar electrodos en áreas específicas del cerebro que están involucradas en el control de ciertas funciones o comportamientos. Estos electrodos se hallan conectados a un neuroestimulador —un dispositivo similar a un marcapasos— que envía impulsos eléctricos a estas áreas para modificar su actividad.
La ECP se utiliza en una número cada vez mayor de males que no responden de forma adecuada a la medicación, como el párkinson, la distonía, el trastorno obsesivo-compulsivo (TOC), al epilepsia, el dolor refractario, la obesidad mórbida, el síndrome de Tourette y la depresión.
La enfermedad de Parkinson tiene cuatro síntomas principales
Aplicada a los pacientes con la enfermedad de Parkinson, la estimulación cerebral profunda mejora los síntomas motores y no motores, la autonomía y, en definitiva, la calidad de vida de los afectados. Además, permite reducir medicación.
Recordemos que el párkinson tiene cuatro síntomas principales, según Instituto Nacional sobre el Envejecimiento estadounidense: temblores en las manos, los brazos, las piernas, la mandíbula o la cabeza; rigidez muscular, donde el músculo permanece contraído durante mucho tiempo; lentitud de movimientos; y deterioro del equilibrio y la coordinación, lo que a veces provoca caídas.
«Este estudio marca un gran paso adelante hacia el desarrollo de un sistema de ECP que se adapte a lo que cada paciente necesita en un momento dado — dice Megan Frankowski, directora del programa de los NIH's Brain Research Through Advancing Innovative Neurotechnologies® Initiative —o The BRAIN Initiative®—, que ayudó a financiar este proyecto. Y añade—: Al ayudar a controlar los síntomas residuales sin exacerbar otros, la ECP adaptativa tiene el potencial de mejorar la calidad de vida de algunas personas que viven con la enfermedad de Parkinson».
Como ya se ha mencionado, la estimulación cerebral profunda consiste en implantar unos finos cables llamados electrodos en el cerebro, en lugares específicos. Estos cables emiten señales eléctricas que pueden ayudar a mitigar los síntomas de trastornos cerebrales, como la enfermedad de Párkinson.
El aprendizaje automático al servicio del párkinson
La ECP convencional proporciona un nivel constante de estimulación y también puede provocar efectos secundarios no deseados, porque el cerebro no siempre necesita la misma intensidad de tratamiento. Por lo tanto, la estimulación cerebral profunda adaptativa utiliza datos tomados directamente del cerebro del paciente y emplea el aprendizaje automático para ajustar el nivel de estimulación en tiempo real, a medida que las necesidades de la persona cambian con el tiempo.
A cuatro personas que ya recibían DBS convencional se les preguntó cuál era el síntoma más molesto que había persistido a pesar del tratamiento. En muchos casos, la respuesta apuntó a los movimientos involuntarios o la dificultad para iniciar el movimiento.
A continuación, se preparó a los participantes para recibir el tratamiento con aDBS junto con su terapia de DBS convencional. Después de entrenar el algoritmo aDBS durante varios meses, los participantes fueron enviados a casa, donde se realizó la prueba de comparación alternando los tratamientos convencionales con la estimulación cerebral profunda adaptativa. Los cambios se hicieron notar entre los dos y siete días.
Reducir los síntomas a la mitad
La ECPa mejoró el síntoma más molesto de cada participante en aproximadamente un 50% en comparación con la ECP convencional. Cabe destacar que, aunque no se les dijo qué tipo de tratamiento estaban recibiendo en cada momento, tres de los cuatro participantes fueron capaces de adivinar correctamente cuándo estaban recibiendo la ECPa, debido a la notable mejoría de los síntomas.
Durante la estimulación cerebral profunda, se implantan electrodos en el cerebro, que emiten impulsos eléctricos que bloquean o cambian la actividad anormal que causa los síntomas del párkinson. Cortesía: Cleveland Clinic
Este proyecto es una continuación de varios años de trabajo dirigido por Philip Starr y sus colegas de la Universidad de California en San Francisco (EE. UU.). Anteriormente, en 2018, informaron del desarrollo de un sistema DBS adaptativo, denominado sistema de bucle cerrado, que se ajustaba en función de la retroalimentación del propio cerebro. Más tarde, en 2021, describieron su capacidad para registrar la actividad cerebral de las personas en su vida cotidiana.
En el nuevo proyecto, esos dos hallazgos se combinaron para utilizar la actividad cerebral registrada durante las actividades normales de la vida para impulsar el sistema aDBS. Sin embargo, el tratamiento con estimulación cerebral profunda cambió tanto la actividad cerebral que la señal que se esperaba que controlara el sistema de estimulación cerebral profunda adaptativa ya no era detectable.
La levodopa, sustituto de la dopamina
Esto hizo que los investigadores adoptaran un enfoque computacional y basado en datos para identificar una señal diferente dentro de los cerebros de las personas con párkinson que recibían ECP convencional.
El tratamiento habitual de la enfermedad de Parkinson a menudo incluye la administración de levodopa, un medicamento que se usa para reemplazar la dopamina en el cerebro que se ha perdido debido a la enfermedad. No hay que olvidar que muchos de los síntomas del párkinson obedecen a una pérdida de las neuronas que producen dopamina, un tipo de neurotransmisor del cerebro. Y, sin suficiente dopamina, las células que controlan el movimiento no pueden, por ejemplo, enviar mensajes apropiados a los músculos.
Neurocirujanos testan los temblores de un paciente durante la cirugía de estimulación cerebral profunda.Cortesía: Universidad de Pittsburgh
Debido a que la cantidad de levodopa en el cerebro fluctúa, pues alcanza su punto máximo poco después de la administración del fármaco y disminuye gradualmente a medida que el cuerpo lo metaboliza, la aDBS podría ayudar a suavizar las fluctuaciones al proporcionar una mayor estimulación cuando los niveles del fármaco son altos, y viceversa. Esto la convierte en una opción atractiva para los pacientes que requieren altas dosis de levodopa.
Un futuro prometedor
Aunque estos resultados son prometedores, aún quedan importantes retos por superar para que esta terapia esté disponible de forma más generalizada. La configuración inicial del dispositivo requiere la intervención de médicos altamente cualificados. Los investigadores prevén un futuro en el que la mayor parte del trabajo sea gestionado por el propio dispositivo, lo que reduciría en gran medida la necesidad de visitas repetidas a la clínica para realizar ajustes finos.
Este tipo de automatización también es necesaria para que otros grupos prueben y acaben ofreciendo la terapia aDBS en un entorno clínico. «Si hubiera una manera de que un sistema encontrara los ajustes más óptimos con sólo pulsar un botón, eso realmente aumentaría la disponibilidad de este tratamiento para más personas», concluye Frankowski. ▪️
Información facilitada por el Instituto Nacional de Trastornos Neurológicos y Accidentes Cerebrovasculares -Adaptación: Enrique Coperías / RexMolón Producciones
Fuente: Oehrn, C.R., Cernera, S., Hammer, L.H. et al. Chronic adaptive deep brain stimulation versus conventional stimulation in Parkinson’s disease: a blinded randomized feasibility trial. Nature Medicine (2024). DOI: https://doi.org/10.1038/s41591-024-03196-z
