En el futuro, tratar una conmoción cerebral podría ser tan simple como enfriar el cerebro.
Eso es según una investigación realizada por ingenieros de la Universidad de Wisconsin-Madison, cuyos hallazgos respaldan el enfoque de tratamiento a nivel celular.
"Actualmente no existen tratamientos médicos efectivos para las conmociones cerebrales y otros tipos de lesiones cerebrales traumáticas", dice Christian Franck, profesor asociado de ingeniería mecánica de UW-Madison que dirigió el estudio. "Estamos muy entusiasmados con nuestros hallazgos porquepotencialmente podría allanar el camino para los tratamientos que podemos ofrecer a los pacientes ".
El proceso es un poco más complicado que simplemente aplicar una compresa de hielo en la cabeza.
Realizando experimentos con células cerebrales en un plato, Franck y su equipo descubrieron varios parámetros clave que determinaron la efectividad del enfriamiento terapéutico para mitigar el daño a las células lesionadas.
"Descubrimos que, para que este tratamiento sea exitoso, hay un punto óptimo", dice. "No se puede enfriar muy poco; no se puede enfriar demasiado; y no se puede esperar demasiado después de unlesión para comenzar el tratamiento "
Y cuando los investigadores identificaron ese punto dulce, los resultados fueron sorprendentes.
"Me sorprendió lo bien que funcionó el enfriamiento", dice Franck. "Realmente volvimos y repetimos los experimentos varias veces porque al principio no lo creía".
Los investigadores publicaron sus hallazgos en la revista PLOS UNO .
La alta incidencia de conmociones cerebrales subraya la necesidad apremiante de tratamientos. Cada año en los Estados Unidos, se estima que se evalúan 1.7 millones de casos nuevos de lesiones cerebrales traumáticas en salas de emergencia, y la incidencia de conmociones cerebrales relacionadas con el deporte puede llegar a 3.8 millonesanualmente.
Un impacto traumático en el cerebro puede activar vías bioquímicas que conducen a la neurodegeneración, el deterioro progresivo y la pérdida de función en las células cerebrales. La neurodegeneración causa problemas de salud duraderos y potencialmente devastadores para los pacientes.
"Estas vías son como activar un interruptor molecular defectuoso en su cerebro", dice Franck.
En sus experimentos, los investigadores observaron dos de esas vías bioquímicas.
Primero, crearon una red de neuronas en un plato y administraron un estímulo mecánico que simula el tipo de lesión y daño celular que las personas experimentan con una conmoción cerebral.
Luego enfriaron las células lesionadas por separado a cuatro temperaturas diferentes. Descubrieron que 33 grados Celsius 91.4 grados Fahrenheit proporcionaban el beneficio más protector para las células después de 24 y 48 horas después de la lesión. Notablemente, el enfriamiento a 31 grados Celsiusun efecto perjudicial
"Entonces, hay tal cosa como enfriarse demasiado", dice Franck.
El tiempo también es un factor. Para el mejor resultado, el equipo determinó que el enfriamiento debía comenzar dentro de las cuatro horas posteriores a la lesión y continuar durante al menos seis horas, aunque Franck dice que el enfriamiento durante incluso 30 minutos aún mostró algunos beneficios.
Cuando se adhirieron a esos parámetros, los investigadores descubrieron que podían mantener apagadas las vías bioquímicas dañinas de las células. En otras palabras, las células se mantuvieron sanas y funcionando normalmente, a pesar de que acababan de sufrir una lesión traumática.
Después de seis horas de enfriamiento, los investigadores llevaron las células cerebrales conmocionadas de nuevo a la temperatura corporal normal, curiosos acerca de si el calentamiento causaría la activación de las rutas bioquímicas dañinas.
"La mayor sorpresa fue que los interruptores moleculares en realidad permanecieron apagados, permanentemente, durante la duración del experimento de laboratorio", dice Franck. "Eso fue enorme".
Él y sus alumnos compararon sus resultados con estudios previos en animales y ensayos aleatorizados en humanos que investigaron el enfriamiento como tratamiento para las lesiones cerebrales traumáticas.
"Encontramos un acuerdo realmente bueno entre los estudios cuando marcamos esos parámetros específicos, por lo que es una señal muy alentadora", dice Franck. "Pero este no es el final de la historia. Creemos que esto justifica una mayor investigación enestudios en animales "
Franck dice que hay más que aprender antes de enfriar el cerebro podría ser un tratamiento práctico para los pacientes en una clínica. Por ejemplo, no es tan fácil como simplemente bajar la temperatura de todo el cuerpo de una persona, lo que grava el corazón y puede tener un fuerteefecto negativo sobre el sistema inmune.
Más bien, aislar el enfriamiento del cerebro es crucial. "Esperamos que nuestro artículo genere una motivación e interés renovados para resolver los desafíos técnicos para llevar este tipo de tratamiento a los pacientes en el futuro", dice Franck. "Durante mucho tiempo,la literatura científica no fue concluyente sobre si este sería un tratamiento exitoso. Lo que mostramos en nuestro estudio fue que sí, en lo que respecta a la biología celular, esto es efectivo. Y ahora realmente vale la pena pensar en cómo podríamos implementaresto en la práctica "
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por Universidad de Wisconsin-Madison . Original escrito por Adam Malecek. Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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