Ultrasonido, curar regiones específicas del cerebro

Los científicos utilizaron el ultrasonido para administrar un medicamento en el cerebro de una rata, como el que se captura aquí.

Ultrasonidos a una rata para curar

Al menos 50 millones de personas en el mundo viven con epilepsia. Para casi un tercio de esas personas, los medicamentos anticonvulsivos no funcionan. La cirugía para extirpar la parte del cerebro que causa ataques epilépticos es una opción para algunos, pero el tratamiento intrusivo podría no funcionar. También podría llevar a problemas de memoria y lenguaje, entre otras complicaciones.

Ahora los investigadores de la Universidad de Stanford han desarrollado una técnica no invasiva que podría permitir a los pacientes conocer el resultado de dicha cirugía antes de que suceda.

“Podemos anestesiar el tejido y ver si las características electrofisiológicas desaparecen”, dijo Raag Airan, un neurorradiólogo, quien dirige la nueva investigación. “Y al mismo tiempo, pregúntele al paciente si puede hablar y recordar”.

Precisión sin precedentes

Airan y su equipo hicieron esto posible usando únicamente frecuencias de ultrasonido. En un estudio publicado el miércoles en la revista Neuron, los investigadores muestran, utilizando a ratas como ejemplo, que pueden administrar un fármaco anestésico a regiones del cerebro de tamaño milimétrico utilizando un haz focalizado de ondas de sonido más allá del límite audible del oído humano. Según los investigadores, el enfoque también podría ayudar a las personas que sufren de estrés postraumático y depresión.

En el nuevo trabajo, Airan y su equipo utilizaron un medicamento llamado propofol para anestesiar la parte del cerebro que procesa la información visual, conocida como la corteza visual primaria. El anestésico también se usa a veces como un medicamento antiepilepsia. Para entregar el compuesto a la corteza visual, los investigadores primero crearon una jaula de nanopartículas biodegradables para el medicamento. Cuando la frecuencia correcta de ultrasonido llega a la nanopartícula, su centro lleno de líquido vibra hasta que se rompe y libera el medicamento.

Airan y su equipo inyectaron las nanopartículas de propofol en el torrente sanguíneo de las ratas, que luego circularon por todo el cuerpo. Pero, las jaulas de nanopartículas solo liberaron el anestésico donde los investigadores administraron pequeñas ráfagas de ultrasonido.

“Donde utilizamos el ultrasonido es exactamente donde anestesiamos el cerebro”, dijo Airan. “Cuando estamos enviando la señal es cuando el cerebro está anestesiado y cuando dejamos de enviar, el cerebro se recupera”.

Tratamiento

Las jaulas de nanopartículas tienen menos de la mitad del tamaño de las microburbujas a base de grasa que otros grupos han utilizado para administrar compuestos al cerebro con ultrasonido. También están hechos de ingredientes que la Administración de Alimentos y Medicamentos de los Estados Unidos ya ha aprobado. Airan espera traducir la tecnología al uso clínico en los próximos años, diciendo que el enfoque tiene una gama de usos potenciales, incluida la administración de quimioterapias.

“En este punto, estamos limitados por personas, tiempo y dinero para explorar estas opciones”, dijo Airan. “Pero no estamos limitados por la tecnología.”.

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