Una terapia experimental que utiliza estimulación cerebral profunda (DBS) para enviar pulsos eléctricos precisos a un área profunda del cerebro restauró la función ejecutiva en pacientes con enfermedades de moderadas a graves. lesión cerebral traumática (msTBI) y secuelas crónicas.
Los participantes en este primer ensayo en humanos experimentaron lesiones cerebrales entre 3 y 18 años antes del estudio que los dejaron con un deterioro neuropsicológico persistente y una variedad de discapacidades funcionales.
Esta es la primera vez que se implanta un dispositivo DBS en el tálamo central de los seres humanos, un área del cerebro que mide sólo unos pocos milímetros de ancho y que ayuda a regular la conciencia.
La colocación de los electrodos requirió una técnica quirúrgica novedosa desarrollada por los investigadores que incluía modelos virtuales del cerebro de cada participante, registro de microelectrodos y neuroimagen para identificar los circuitos neuronales afectados por la lesión cerebral traumática.
Después de 3 meses de tratamientos diarios de estimulación cerebral profunda de 12 horas, el rendimiento de los participantes en las pruebas cognitivas mejoró en un promedio del 32 % desde el inicio. Los participantes pudieron leer libros, ver programas de televisión, jugar videojuegos, completar las tareas escolares y se sintieron significativamente menos fatigados durante el día.
Aunque el pequeño ensayo solo incluyó a cinco pacientes, otros expertos ya están aclamando el trabajo como un avance significativo para los pacientes con TCE crónica, una afección para la que no existen tratamientos efectivos.
“Estábamos buscando un restablecimiento parcial de la atención ejecutiva y esperábamos [the treatment] tendría un efecto, pero no habría anticipado el tamaño del efecto que observamos”, dijo el investigador codirector Nicholas Schiff, MD, profesor de neurociencia en el Weill Cornell Medical College de la ciudad de Nueva York. Noticias médicas de Medscape.
Los hallazgos fueron Publicado en línea hoy en Medicina de la naturaleza.
“Ninguna hazaña trivial”
Se estima que actualmente 5,3 millones de niños y adultos viven con una discapacidad permanente relacionada con una lesión cerebral traumática en los EE. UU. Actualmente no existe una terapia eficaz para la atención, la función ejecutiva, la memoria de trabajo o la velocidad de procesamiento de la información causadas por la lesión inicial.
Investigaciones anteriores sugieren que la pérdida de actividad en circuitos cerebrales clave en el tálamo puede estar asociada con una pérdida de la función cognitiva.
Los investigadores reclutaron a seis adultos (cuatro hombres y dos mujeres) de entre 22 y 60 años con antecedentes de TBIm y deterioro neuropsicológico crónico y discapacidad funcional. Posteriormente, un participante fue retirado del ensayo por incumplimiento del protocolo.
Los participantes completaron una variedad de cuestionarios y pruebas para establecer el estado cognitivo, psicológico y de calidad de vida inicial.
Para restaurar el funcionamiento ejecutivo perdido en el cerebro, los investigadores tuvieron que apuntar no sólo al núcleo lateral central, sino también a la red neuronal conectada a la región que llega a otras partes del cerebro.
“Para hacer ambas cosas, tuvimos que desarrollar un conjunto completo de herramientas para modelar tanto el objetivo como la trayectoria, que tenían que ser correctas para que funcionara correctamente”, dijo la investigadora principal Jaimie Henderson, MD, profesora de neurocirugía en Stanford. Facultad de Medicina de la Universidad de Stanford, California, dijo Noticias médicas de Medscape. “Eso nos dio una ventana bastante estrecha para trabajar y conseguir que un electrodo apunte con precisión a este objetivo no es una hazaña trivial”.
“Un objetivo en movimiento”
La fisiología cerebral de cada participante era ligeramente diferente, lo que significa que el camino que funcionó para un individuo podría no funcionar para otro. La cirugía se complicó aún más por los cambios en el cerebro que se produjeron cuando se colocaron electrodos individuales.
“Era literalmente un objetivo en movimiento”, dijo Henderson.
Al principio, los investigadores utilizaron la grabación con microelectrodos para “escuchar” neuronas individuales y ver cuáles no se activaban correctamente.
Cuando ese método no logró ofrecer la información precisa necesaria para la colocación de los electrodos, los investigadores cambiaron a la neuroimagen, lo que les permitió completar la cirugía de manera más rápida y precisa.
Los participantes permanecieron en el hospital entre 1 y 2 días después de la cirugía. Regresaron para obtener imágenes posoperatorias 30 días después de la cirugía y fueron asignados aleatoriamente a diferentes horarios durante un período de titulación de 14 días para optimizar la estimulación DBS.
El resultado primario fue una mejora del 10% en la parte B de la prueba de seguimiento, una prueba neuropsicológica que mide el funcionamiento ejecutivo.
Después de 90 días de tratamientos de ECP de 12 horas diarias, las puntuaciones de los participantes aumentaron entre un 15% y un 52% (promedio de 32%) desde el inicio. Los participantes también informaron una disminución promedio del 33 % en la fatiga, uno de los efectos secundarios más comunes de la msTBI, y una mejora promedio del 80 % en la atención.
El principal riesgo de seguridad durante el procedimiento de 3 a 4 horas es el sangrado, que no afectó a ninguno de los participantes en este estudio. Un participante desarrolló una infección en el sitio quirúrgico, pero todos los demás efectos secundarios fueron leves.
Después del período de tratamiento de 90 días, el plan del estudio requería que los pacientes fueran asignados aleatoriamente a un retiro ciego del tratamiento, con la estimulación cerebral profunda apagada durante 21 días. Dos de los pacientes rechazaron ser aleatorizados. La DBS se desactivó en un participante mientras que los otros dos continuaron con normalidad.
Después de 3 semanas, el paciente al que se le desconectó la estimulación cerebral profunda mostró una disminución del 34% en las pruebas cognitivas. El dispositivo se reactivó después del estudio y desde entonces el participante ha informado mejoras.
Los dispositivos DBS siguen funcionando en todos los participantes. Aunque su desempeño no se mide como parte del estudio, informes anecdóticos indican una mejora sostenida en el funcionamiento ejecutivo.
“La lesión cerebral causa esta regulación negativa global de la función cerebral y lo que creemos que está haciendo es volver a aumentarla”, dijo Henderson. “En un nivel muy simplista, lo que estamos tratando de hacer es volver a encender las luces después de que el interruptor de atenuación se apague debido a la lesión”.
Nueva Esperanza
Los pacientes con TBI generalmente reciben un tratamiento intensivo durante el primer año, cuando es más probable que haya mejoras significativas, pero hay pocas opciones terapéuticas más allá de ese tiempo, dijo el neurólogo Javier Cárdenas, MD, quien comentó los hallazgos para Noticias médicas de Medscape.
“Muchos proveedores se dan por vencidos después de un año en términos de intervención y luego siempre estamos observando posibles caídas con el tiempo”, dijo Cárdenas, director del Concusión y el Centro de Lesiones Cerebrales de la Institución de Neurociencia Rockefeller de la Universidad de Virginia Occidental, Morgantown. “La mayoría de las personas se estabilizan y no declinan, pero siempre nos preocupa una disminución secundaria en las lesiones cerebrales traumáticas”.
Por lo general, la cirugía sólo se emplea inmediatamente después de la lesión cerebral. La noción de cirugía como opción terapéutica años después del ataque inicial al cerebro es novedosa, dijo el Dr. Jimmy Yang, profesor asistente de cirugía neurológica en la Facultad de Medicina de la Universidad Estatal de Ohio en Columbus, quien comentó los hallazgos para Noticias médicas de Medscape.
“Si bien la cirugía de estimulación cerebral profunda en la práctica clínica se adapta específicamente a cada paciente que tratamos, este estudio va un paso más allá al integrar herramientas de investigación que aún no han llegado al ámbito clínico”, afirmó Yang. “Como resultado, si bien estos métodos no se utilizan comúnmente en la atención clínica, la estrategia general destaca cómo los avances de la investigación están relacionados con los avances clínicos”.
Los investigadores están trabajando para conseguir financiación para un ensayo de fase 2 más amplio.
“Con millones de personas afectadas por lesiones cerebrales traumáticas pero sin terapias efectivas, este estudio trae la esperanza de que hay opciones en el horizonte para ayudar a estos pacientes”, dijo el Dr. Yang.
El estudio fue apoyado por fondos de la Iniciativa BRAIN del Instituto Nacional de Salud y una subvención del Centro de Ciencias Traslacionales del Weill Cornell Medical College. Medtronic proporcionó los implantes quirúrgicos. Henderson y Schiff figuran como inventores en varias solicitudes de patente para la terapia experimental DBS descrita en el estudio. Cárdenas y Yang no reportan relaciones financieras relevantes.
Kelli Whitlock Burton es reportera de Medscape Medical News que cubre neurología y psiquiatría.
2023-12-04 18:47:28
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