La epilepsia, y las convulsiones que la acompañan, pueden tener un origen genético o producirse tras una lesión cerebral o un accidente cerebrovascular. Sea cual sea la causa, las convulsiones afectan a 50 millones de personas en todo el mundo y, de ellas, la alarmante cifra de 15 millones carece de un tratamiento eficaz para su enfermedad. Además, muchas de las terapias disponibles tienen efectos secundarios debilitantes que impiden a los pacientes llevar una vida normal.

Usar la luz para calmar una convulsión

La doctora Jeanne Paz, investigadora adjunta de los Institutos Gladstone, está intentando cambiar esta difícil realidad. En un innovador estudio publicado en Nature Neuroscience, la doctora Paz utilizó una poderosa herramienta de investigación llamada optogenética para detener una convulsión tan pronto como comienza, abriendo la puerta a terapias alternativas.

Con la optogenética, los científicos pueden encender o apagar células especialmente modificadas en el cerebro con sólo iluminar la región. Aunque esta técnica sólo está disponible en la actualidad en modelos animales, proporciona una importante ventana al cerebro en general, revelando las funciones que desempeñan las distintas células e identificando posibles nuevas dianas para los tratamientos farmacológicos en los seres humanos.

En el estudio sobre la epilepsia, la Dra. Paz utilizó la optogenética en un modelo de ratón para silenciar las células cerebrales hiperactivas que causan las convulsiones, acortando los ataques. Para ello, utilizó un electroencefalograma (EEG) para detectar un ataque tan pronto como comenzara. A continuación, el EEG hizo que se encendiera una luz en el cerebro del ratón, bloqueando inmediatamente la actividad anormal de las células.

«Esta fue la primera demostración de que podíamos detener una convulsión en tiempo real», dice el Dr. Paz. «Al interrumpir un ataque en el momento de su aparición, podemos evitar que se desarrolle y se extienda a otras partes del cerebro».

Apuntando a los puntos de estrangulamiento en el cerebro

La Dra. Paz utilizó otro enfoque único en su estudio. En lugar de centrarse en la parte del córtex en la que se inician las convulsiones, trató las células de una zona llamada tálamo. El tálamo actúa como una especie de estación de retransmisión en el cerebro, recibiendo información de la corteza y proyectando señales a diferentes regiones. El Dr. Paz cree que el tálamo puede servir de «punto de estrangulamiento» para las convulsiones corticales y que dirigirse a esta zona puede detener la actividad cerebral anormal antes de que se extienda más allá.

«El comienzo de una convulsión es increíblemente rápido y casi imposible de detectar», explica el Dr. Paz. «Pero a partir de ahí compromete una red a gran escala, y muchas áreas cerebrales diferentes se ven implicadas. Así que, en lugar de centrarnos en el origen del ataque, que podríamos no identificar a tiempo, proponemos ir a por un punto estratégico de la red, un punto de estrangulamiento que pueda cortar la actividad anormal».

Actualmente, la Dra. Paz está probando este método en epilepsias corticales derivadas de una lesión cerebral traumática o un ictus. Sin embargo, espera que la teoría de los puntos de estrangulamiento también resulte beneficiosa en las epilepsias que se originan en áreas diferentes del cerebro, como la epilepsia del lóbulo temporal, que es más probable que tenga una causa genética. El siguiente paso es encontrar puntos de estrangulamiento para otros tipos de trastornos convulsivos y ver si tienen el mismo efecto potente.

Aunque pueda parecer contraintuitivo tratar una parte sana del cerebro, el Dr. Paz dice que con la optogenética el cerebro sólo se ve afectado cuando se está produciendo un ataque. Esto reduce los posibles efectos secundarios del tratamiento. En cambio, los medicamentos anticonvulsivos tienen un impacto crónico y global en la función cerebral, afectando a casi todas las áreas del cerebro todo el tiempo. Esto puede provocar efectos secundarios desagradables, como letargo, mareos y dificultades de concentración.

«Lo bueno de la optogenética es que no tiene ningún impacto negativo en la actividad cerebral normal», dice el Dr. Paz. «En nuestro modelo de ratón, la terapia no afectó en absoluto a comportamientos como la alimentación, el sueño o el movimiento».

Traducción de la investigación básica en tratamientos

Aunque la optogenética aún no es posible en humanos, el Dr. Paz cree que podríamos utilizar terapias similares, como la estimulación cerebral profunda, para dirigirnos a un área específica en tiempo real y detener un ataque. Además, los conocimientos obtenidos en esta investigación también podrían ayudar a los científicos a desarrollar nuevos fármacos más selectivos para una región o un tipo de célula cerebral concretos.

«Los estudios que utilizan la optogenética tienen la capacidad de tener un enorme impacto en la investigación traslacional», afirma. «Unos mejores tratamientos para la epilepsia mejorarán la calidad de vida de millones de personas»

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