¿Es efectiva la estimulación cerebral profunda en el tratamiento de la enfermedad de Alzheimer?

Este procedimiento cerebral se utiliza a menudo para tratar la enfermedad de Parkinson

Suena como algo de los creadores de Star Trek, pero los investigadores ven que surgen posibilidades con el uso de la estimulación cerebral profunda para las personas que tienen la enfermedad de Alzheimer leve  . Y, en un mundo donde los  medicamentos  están disponibles pero los beneficios son limitados, es fundamental continuar desarrollando terapias alternativas para tratar y prevenir el Alzheimer.

¿Qué es la estimulación cerebral profunda?

La estimulación cerebral profunda (DBS) es un procedimiento en el que los electrodos se colocan dentro del cerebro y se programan para emitir pequeños impulsos eléctricos para estimular la actividad cerebral.

La DBS se ha utilizado durante varios años para personas con la  enfermedad de Parkinson  con un éxito considerable en la reducción de los temblores y las contracciones musculares, así como en la mejora de la postura. También se está investigando para tratar otras afecciones médicas, como la  depresión  y el  trastorno obsesivo-compulsivo .

¿Cómo se colocan los electrodos en el cerebro?

La respuesta corta: cirugía cerebral. Para que la DBS sea posible, se deben insertar cables en el cerebro. Usando  anestesia local , un neurocirujano perfora agujeros en el cráneo del paciente y cuidadosamente enhebra los alambres en diferentes áreas del cerebro. (La anestesia local, cuando un paciente está despierto pero se adormece un área del cuerpo, se puede usar porque el cerebro mismo no puede sentir ningún dolor).

Luego, se implanta una máquina similar a un marcapasos bajo anestesia general en el tórax de la persona, donde eventualmente puede administrar 130 impulsos eléctricos en miniatura por segundo a los cables y, en consecuencia, al cerebro. Cuando se implanta inicialmente, el estimulador se apaga; Unos días o semanas después de la cirugía, el estimulador se enciende y comienza a enviar los impulsos eléctricos al cerebro.

Cuando se usan para tratar la enfermedad de Alzheimer, esos cables suelen estar conectados al fornix en el cerebro. Según  Johns Hopkins Medicine , “el fornix es una vía cerebral que sirve para llevar información al  hipocampo , la parte del cerebro donde comienza el aprendizaje y se  crean los recuerdos  , y donde  aparecen los primeros  síntomas del Alzheimer”.

¿Cómo funciona la estimulación cerebral profunda?

Existen varias teorías sobre por qué funciona, pero todavía no hay una respuesta concluyente. En la enfermedad de Parkinson, se piensa que interrumpe e interrumpe el disparo defectuoso del cerebro.

De hecho, la comprensión de los investigadores de la DBS es tan limitada que la posibilidad de utilizarla para la enfermedad de Alzheimer se descubrió accidentalmente cuando se estaba probando la DBS en un hombre con obesidad mórbida como una forma de tratar de controlar su apetito. Cuando lo estaban probando con la colocación del cable y los impulsos eléctricos, informó de una memoria vívida. Cuando apagaron los impulsos, la memoria se fue, y cuando volvieron a encender el estimulador, la memoria volvió. Esto llevó a la comprensión de que quizás hay una manera de estimular el cerebro y los recuerdos que contiene.

¿Es seguro?

DBS parece ser bastante seguro. Aunque el pensamiento de la cirugía cerebral suena muy arriesgado, los expertos dicen que este procedimiento no es tan invasivo como parece. Siempre hay riesgos con la cirugía cerebral; sin embargo, más de 100,000 personas en todo el mundo con la enfermedad de Parkinson han sufrido DBS con problemas mínimos. Los riesgos incluyen infección, mal funcionamiento del equipo, golpe, falla de la batería y movimiento del cable.

Investigación sobre la estimulación cerebral profunda y la enfermedad de Alzheimer

Investigación fase I

En 2010, la revista Annals of Neurology publicó una  investigación que describe un ensayo clínico de fase I realizado en Canadá con seis personas diagnosticadas con enfermedad de Alzheimer temprana. Cada uno de ellos tenía un estimulador cerebral profundo implantado quirúrgicamente en su cerebro y experimentó 12 meses de estimulación eléctrica continua. Las pruebas de su funcionamiento cognitivo a los 6 y 12 meses indicaron una mejoría o un descenso menor al esperado en tres de los seis participantes.

Además, las exploraciones PET se utilizaron para evaluar el metabolismo cerebral de la glucosa, que es la capacidad del cerebro para descomponer los azúcares para el combustible cerebral y también puede ser un indicador de los niveles de actividad de las neuronas en el cerebro. Las personas con Alzheimer generalmente muestran una disminución en el metabolismo de la glucosa con el tiempo, pero estos seis participantes de la investigación mostraron un aumento que se mantuvo durante todo el estudio. Curiosamente, la disminución de la capacidad del cerebro para descomponer el azúcar en la enfermedad de Alzheimer ha hecho que algunos investigadores llamen a la enfermedad de Alzheimer ” diabetes tipo 3 “.

Investigación de la fase II

En un estudio de fase II a través de Johns Hopkins, 42 pacientes de entre 45 y 85 años participaron en DBS para tratar su enfermedad de Alzheimer. Cada uno de ellos se sometió a una cirugía de DBS para su implantación entre 2012 y 2014. La mitad de ellos tenía sus estimuladores encendidos después de 2 semanas, y la mitad de ellos tenía encendidos después de 12 meses. Este fue un  estudio doble ciego , ya que ni los médicos ni los pacientes sabían cuándo se activaron los estimuladores.

La cognición se evaluó en este estudio a través de múltiples pruebas que incluían ADAS-Cog 13. El metabolismo de la glucosa cerebral también se midió en diferentes áreas del cerebro.

Los resultados de este estudio fueron interesantes, y no necesariamente lo que se esperaba. A los 6 meses después de la implantación del estimulador, el metabolismo cerebral de la glucosa había aumentado significativamente, pero esas ganancias no se mantuvieron a los 12 meses. Además, se observó una diferencia en la respuesta relacionada con la edad. Los participantes mayores de 65 años demostraron mejoras en el funcionamiento cognitivo y en el metabolismo cerebral de la glucosa. Los que tenían menos de 65 años no mostraron mejoras significativas en ninguna de las áreas. Los investigadores teorizaron que este efecto podría haber estado relacionado con el deterioro a veces mayor de la estructura cerebral en personas más jóvenes con Alzheimer ( inicio temprano de Alzheimer ), en comparación con aquellos con Alzheimer de inicio tardío.

Resumen de los efectos de la DBS en el cerebro

Los efectos de la DBS en la enfermedad de Alzheimer se han estudiado a través de estos ensayos clínicos de fase I y fase II, pero también se ha recopilado información sobre cómo afecta al cerebro de su uso en otros entornos, incluidos otros estudios de investigación y en el tratamiento de la enfermedad de Parkinson. Se han encontrado los siguientes efectos:

Mejora de la cognición general: la  investigación sobre DBS en personas con Alzheimer resultó en una mejor cognición para algunos de los participantes, según lo medido por múltiples pruebas neuropsicológicas . Estas pruebas miden varios aspectos del funcionamiento del cerebro, incluida la memoria, la orientación , el reconocimiento de palabras y más.

Aumento del volumen del hipocampo:  mientras que el hipocampo (una parte del cerebro asociado con la memoria) se  atrofia  con la presencia del envejecimiento y, lo que es más importante, en la enfermedad de Alzheimer, se ha encontrado que la DBS aumenta el volumen del hipocampo en personas con Alzheimer. El volumen del hipocampo se ha correlacionado con el funcionamiento de la memoria.

Aumento del metabolismo cerebral de la glucosa:  como se destacó anteriormente, algunos sujetos que recibieron DBS demostraron un mejor metabolismo de la glucosa en múltiples áreas del cerebro.

Incremento en el volumen de cuerpos mamarios y de antenix: los cuerpos de  mamarios y de antenix en el cerebro (que están relacionados con el funcionamiento de la memoria) han demostrado un aumento de volumen después de DBS en personas con Alzheimer.

Niveles más altos de acetilcolina:  DBS también se ha demostrado en investigaciones para desencadenar la liberación de acetilcolina . La acetilcolina ayuda a transferir mensajes de una célula nerviosa a la siguiente en nuestro cerebro.

Aumento de la memoria espacial:  después de una estimulación cerebral profunda en el fornix de ratas, demostraron una mejora de la memoria espacial en su capacidad para navegar por un laberinto. Si bien los estudios en animales no siempre se transfieren a los humanos, a menudo nos proporcionan información sobre la seguridad y la eficacia de los procedimientos experimentales.

Disminución de la fluidez verbal:  la estimulación cerebral profunda se ha utilizado durante años en personas con Parkinson con resultados significativamente positivos. Sin embargo, algunas investigaciones han encontrado que la fluidez verbal ha disminuido en algunas de estas personas. Si bien muchos de los pacientes con Parkinson sienten que este riesgo vale la pena el beneficio que les proporciona la estimulación cerebral profunda. Puede que no se considere tan fácilmente un riesgo que valga la pena en las personas con enfermedad de Alzheimer.

Consideraciones éticas

Si bien se han realizado múltiples estudios en humanos, algunos investigadores están solicitando estudios adicionales y ampliados que usen DBS en animales antes de continuar investigando con personas. Señalan que si bien hubo participantes en la investigación de DBS que experimentaron cierta mejoría cognitiva, también hubo algunos otros que disminuyeron en algunas áreas cognitivas después de la estimulación cerebral profunda.

Estos investigadores también resaltan el hecho de que hay una falta de comprensión sobre cómo funciona la estimulación cerebral profunda; por lo tanto, recomiendan que se obtenga más información antes de ampliar los ensayos clínicos con personas.