Causas del Daño Cerebral
El estudio del daño cerebral en seres humanos tiene dos finalidades: aumenta nuestro conocimiento del cerebro humano sano y sirve de base para la elaboración de nuevos tratamientos.
Tumores Cerebrales
Un tumor o neoplasia consiste en una masa de células que proliferan independientemente del resto del organismo. Es un cáncer.
El 20% de los tumores encontrados en el encéfalo son meningiomas, tumores que se desarrollan entre las meninges, las tres membranas que recubren el sistema nervioso central. Todos los meningiomas son tumores encapsulados, que se desarrollan dentro de su propia membrana, por lo que son particulamente fáciles de detectar mediante una exploración con TAC, sólo pueden influir en la función cerebral por la presión que ejercen sobre el tejido circundante y casi siempre son tumores benignos ( se pueden extirpar con poco riesgo de que vuelvan a desarrollarse). Desafortunadamente, cuando se trata de tumores cerebrales, el que estén envueltos por membranas es la excepción, más que la regla. Los que crecen en los nervios o en los fascículos se denominan neurinomas estatoacústicos.
Aparte de los meningiomas la mayoría de los tumores encefálicos son infiltrantes y son los que crecen de un modo difuso a través del tejido que los rodea. Suelen ser tumores malignos, difícil de extirpar o eliminar por completo, y cualquier tejido canceroso que permanezca después de la cirugía sigue desarrollándose.
Alrededor de un 10% de los tumores cerebrales no se originan en el cerebro, sino a partir de fragmentos de tumores infiltrantes transportados desde otras partes del organismo hasta el cerebro por el torrente circulatorio, son tumores metastáticos (metástasis = propagación de la enfermedad de un órgano a otro). La mayoría de los tumores cerebrales metastásicos se originan a partir de un cáncer de pulmón. La posibilidad de recuperarse de un cáncer que ya haya atacado dos o más untos independientes es escasa.
Trastornos vasculares cerebrales
Las apoplejías (o accidentes cerebrovasculares) son trastornos vasculares cerebrales que provocan daño cerebral. Hay dos tipos principales: los debidos a hemorragia cerebral y los debidos a isquemia cerebral. Sus consecuencias habituales son amnesia, afasia (problemas de lenguaje) parálisis y coma. La zona de tejido muerto o que está muriendo debido a un accidente cerebrovascular se denomina infarto.
Hemorragia cerebral
Es un sangrado en el interior del encéfalo. Se rompe un vaso y la sangre se infiltra en el tejido nervioso circundante, dañándolo. Una causa frecuente es la rotura de un aneurisma, que es una dilatación patológica de forma abombada en la pared de un vaso sanguíneo. Pueden ser congénitos o el resultado de la exposición a agentes tóxicos vasculares o a infecciones. La tensión arterial elevada es un factor de riesgo.
Isquemia cerebral
Es una alteración del riego sanguíneo a una región del encéfalo. Las tres causas principales son:
Gran parte del daño cerebral que produce la isquemia cerebral tarda uno o dos días en desarrollarse por completo, y se debe a excesiva liberación de neurotransmisores aminoácidos excitadores, en concreto de glutamato (neurotransmisor excitador que predomina en el encéfalo).
Así se piensa que funciona este mecanismo:
Esta concentración excesiva interna de iones Na+ y Ca2+ afecta a las neuronas postsinápticas de dos modos: liberan cantidades excesivas de glutamato, difundiendo así la cascada tóxica a otras neuronas, y desencadena una secuencia de reacciones internas que, finalmente destruyen a las neuronas postsinápticas.
El daño cerebral inducido por isquemia tiene tres propiedades importantes:
La investigación se centra en un antagonista del glutamato que sea eficaz e inocuo para ser utilizados en quienes han padecido una apoplejía.
Traumatismo cráneo-encefálico cerrado
Cualquier golpe en la cabeza debe tratarse conextrema precaución, aunque no produzca perforación de cráneo, en particular cuando a continuación se manifiestan confusión, trastornos sensitivomotores o pérdida de consciencia.
Las lesiones cerebrales producidas por golpes que no perforan el cráneo se denominan traumatismos craneoencefálicos cerrados.
Las contusiones son traumatismos craneoencefálicos cerrados que suponen la lesión del sistema circulatoria cerebral. Producen hemorragias internas que dan lugar a un hematoma (acumulación localizada de coágulos de sangre en un órgano o un tejido). Ocurre cuando el encéfalo se golpea violentamente dentro del cráneo. La sangre que producen estas lesiones puede acumularse en el espacio subdural (espacio entre las membranas duramadre y aracnoides) y deformar gravemente el tejido nervioso que lo rodea. Las contusiones se dan más frecuentemente en el lado opuesto del encéfalo dañado por el golpe (lesiones por contragolpe), que es que el impacto hace que el encéfalo se golpee dentro del cráneo contra el otro lado de la cabeza.
Cuando hay una alteración de la consciencia tras un golpe y no hay evidencias de que haya contusión u otros daños estructurales, hablamos de conmoción cerebral. Conllevan una alteración temporal del funcionamiento cerebral normal, sin una lesión a largo plazo. Sin embargo, el Síndrome punch-drunk (demencia pugilística cuya causa son miles de puñetazos en la cabeza) consiste en la demencia (deterioro intelectual general) y las cicatrizaciones cerebrales que se observan en boxeadores y otras personas que sufren repetidamente una conmoción cerebral.
Si no se produjera una lesión por una única conmoción, los efectos de muchas conmociones no se sumarían para producir una lesión grave. Uno de los aspecto más peligrosos de las conmociones es la poca importancia que el sujeto les concede.
Infecciones del encéfalo
Una invasión del encéfalo por microorganismos es una infección cerebral y la inflamación resultante es una encefalitis. Existen dos tipos habituales: bacterianas y virales.
Infecciones bacterianas
Cuando las bacterias infectan el encéfalo, suelen llevar a la formación de abcesos cerebrales (bolsas de pus). Cuando se inflaman las meninges hablamos de meningitis, que resultan mortal en el 25% de los adultos. La penicilina y otros antibióticos a veces elimina la infección, peor no pueden anular las lesiones cerebrales ya producidas.
La sífilis es una infección cerebral bacteriana, transmitida a través de contacto con úlceras genitales, que pasa a una fase latente durante varios años antes de hacerse virulenta y atacar a muchas partes del organismo, incluido el encéfalo. El síndrome de enajenación mental y demencia secuela de una infección sifilítica se conoce como paresia general.
Infecciones virales
Hay dos tipos de infecciones virales del sistema nervioso : las que tienen una afinidad particular por el tejido neural y las que atacan al tejido neural pero no tienen por él mayor afinidad que por otros tejidos.
La rabia es una infección viral que tiene una afinidad particular por el sistema nervioso. Los arrebatos de ira provocados por los efectos del virus en el encéfalo aumentan la probabilidad de que los animales con rabia que atacan normalmente mordiento, difundan el trastorno. Aunque los efectos del virus sobre el encéfalo acaban siendo mortales, no suele atacar el cerebro hasta al menos un mes después de haberse contraído, lo que permite la vacunación preventiva.
Los virus de las paperas y del herpes son ejemplos tradicionales de virus que pueden atacar al sistema nervioso pero no tienen una afinidad especial por él. A veces se extienden por el cerebro, pero habitualmente atacan otros tejidos del organismo.
Neurotoxinas
La exposición a cualquiera de una serie de sustancias químicas tóxicas puede dañar el sistema nervioso, que pueden penetrar en la circulación general desde el tubo digestivo, los pulmones o la piel. Por ejemplo metales pesados como el mercurio y el plomo producen una psicosis tóxica ( demencia crónica producida por una neurotoxina).
Algunos de los fármacos antipsicóticos de principios de los años cincuenta tuvieron efectos desastrosos tras varios años de tratamiento. Los pacientes llegaron a manifestar un trastorno motor llamado discinesia tardía (DT). Sus síntomas principales: movimientos involuntarios de succión y chasquido de los labios, sacar y enrollar la lengua, movimientos laterales de la mandíbula e inflar las mejillas.
El daño cerebral producido por los efectos de las drogas de abuso es también un grave problema, por ejemplo, el alcohol produce lesiones cerebrales debido a la combinación de sus efectos neurotóxicos directos con sus efectos sobre el metabolismo de la tiamina.
Algunas neurotoxinas son endógenas, es decir, producidas por el propio organismo del paciente, por ejemplo, el organismo puede producir anticuerpos que ataquen determinados componentes del sistema nervioso.
Factores genéticos
La mayoría de las enfermedades neuropsicológicas de origen genético se deben a genes recesivos anómalas que los padres transmiten a la descendencia, por ejemplo, la fenilcetonuria.
Los trastornos neuropsicológicos hereditarios rara vez se asocian con genes dominantes ya que los genes dominantes que alteran la función neuropsicológica tienden a ser eliminados de la reserva genética, ya que cada individuo que lo porta tiene una mayor desventaja para sobrevivir y reproducirse. Por lo contrario, quienes heredan un gen recesivo anormal no manifiestan el trastorno, y el gen se transmite a las generaciones siguientes.
Hay sin embargo dos situaciones posibles en las que los trastornos neurológicos pueden asociarse con genes dominantes. Una el un gen dominante anómalo que se manifiesta solamente en circunstancias ambientales poco comunes. La otra es un gen dominante anómalo que no se expresa hasta que el sujeto ha pasado con creces la pubertad.
El síndrome de Down es un trastorno genético causado no por un gen defectuoso, sino por un accidente genético que se produce en el 0.15% de los nacimientos. El caso más frecuente sucede durante la ovulación originándose un cromosoma 21 adicional, y cuando el óvulo es fecundado, hay tres en vez de dos, lo cual tiene como consecuencia, además de la desfiguración característica, como es aplanamiento del cráneo y la nariz, pliegues en la piel en el ángulo interno de los ojos, y acortamiento de los dedos, el desarrollo intelectual está retrasado y a menudo se producen complicaciones médicas graves. La probabilidad de que nazca un bebé con el síndrome aumenta con la edad de la madre.
Muerte celular programada
Son los procesos por los que las células se destruyen a sí mismas (apoptosis), lo cual desempeña una función crucial en el desarrollo inicial al eliminar algunas de las excesivas neuronas que se han originado inicialmente.
La muerte celular programada también interviene en el daño cerebral. Parece que cada una de las seis causas de daño cerebral vistas (tumores, trastornos cerebrovasculares, lesiones por traumatismo craneoencefálico cerrado, infecciones, toxinas y factores genéticos) produce sus efectos, en parte, activando programas de autodestrucción.
En un principio se asumió que la muerte de neuronas tras daño cerebral era en su totalidad necrótica (necrosis = muerte celular pasiva resultante de una lesión). Ahora parece ser que si las células no están dañadas demasiado gravemente intentarán conseguir recursos suficientes para suicidarse. No obstante, la muerte celular no es una situación exclusivamente de uno y otro tipo: algunas células lesionadas y moribundas manifiestan signos tanto de necrosis como de muerte celular programada.
Los mecanismos de muerte celular programada son más adaptativos que la necrosis. En la necrosis, las células dañadas se hinchan y se rompen comenzando por los axones y las dendritas y terminando en el soma celular. Esta fragmentación lleva a la inflamación, que puede dañar a otras células vecinas. La muerte celular necrótica es rápida (unas cuantas horas), la muerte celular es lenta (un día o dos). La muerte celular programada procede gradualmente, y comienza por el encogimiento del cuerpo celular. Cuando partes de la neurona mueren los desechos se empaquetan en vesículas. No se produce por ello inflamación y el daño de las células vecinas se mantiene en un mínimo.
Sindromes Neuropsicológicos
Hay cinco enfermedades que se asocian con el daño cerebral: epilepsia, enfermedad de Parkinson, corea de Huntington, esclerosis múltiple y enfermedad de Alzheimer.
Epilepsia
Su síntoma principal es la crisis epiléptica, pero no se asume que todas las personas que sufren crisis epilépticas tengas epilepsia. La etiqueta de epilepsia se aplica sólo a los pacientes cuyas crisis parecen estar generadas por su propia disfunción cerebral crónica (1% de la población). Se caracteriza porque las crisis se repiten de forma espontánea. La tarea de diagnosticar la epilepsia es dificultosa devido a la diversidad y la complejidad de las crisis epilépticas.
Las convulsiones son crisis motoras, a menudo incluyen temblores (clono) rigidez (tono) así como pérdida del equilibrio y la consciencia. Otras muchas crisis implican cambios sutiles del razonamiento, del estado de ánimo o del comportamiento que no pueden distinguirse fácilmente de la actividad normal que se está desarrollando.
Son muchas las causas de la epilepsia, incluidas las causas de daños cerebrales descritos, como virus, neurotoxinas, tumores y golpes en la cabeza, y se han relacionado con ellas unos 70 genes defectuosos diferentes. Muchos de los casos de epilepsia parecen estar asociados con fallos en las sinapsis inhibidoras que hacen que gran cantidad de neuronas disparen en salvas sincronizadas.
El diagnóstico de epilepsia se basa en gran medida en la electroencefalografía (EEG de superficie), asociándolo las crisis con salvas de puntas EEG de gran amplitud., las cuales a menudo se revelan en el EEG de superficie durante una crisis, así como del hecho que, en los períodos libres de crisis, el EEg de superficie de las personas con epilepsia a menudo está salpicado de puntas aisladas. Si bien la observación de descargas eléctricas espontáneas constituye una prueba irrefutable de epilepsia, el hecho de no observarlas no siempre significa que el paciente no la padezca, sino que podría ser que el paciente no ha sufrido descargas durante la prueba, o que éstas no han sido registradas.
Algunos pacientes sufren cambios psicológicos característicos justo antes de una convulsión (aura epiléptica), pudiendo adoptar formas diferentes (p.ej. un olor desagradable, un pensamiento concreto, una sensación vaga de familiaridad, una alucinación o una opresión en el pecho). Las auras son importantes respecto a que dan pistas sobre la localización del foco epiléptico y además avisan al paciente de una convulsión inminente.
La epilepsia se clasifica en dos categorías generales: epilepsia parcial o epilepsia generalizada. Los distintos tipos de crisis son tan diferentes unos de otros que es más adecuado considerar la epilepsia no como una enfermedad única, sino como un conjunto de enfermedades diferentes, pero relacionadas. La epilepsia no tiene una causa única y prácticamente cualquier tipo de alteración cerebral puede provocar crisis.
Crisis parciales
No afecta a todo el encéfalo. Las neuronas epilépticas de un foco disparan todas juntas en salvas, generando un patrón de puntas epilépticas en el EEG. La actividad sincrónica puede mantenerse restringida al foco hasta que la crisis finaliza, o puede extenderse a otras áreas del encéfalo (pero en el caso de las crisis parciales no se extienden por todo el encéfalo). Los síntomas comportamentales dependen del lugar donde se inicien las descargas perturbadoras y de a qué estructuras se extienda, y al no afectar a todo el encéfalo, no suelen acompañarse de una pérdida total de la consciencia o del equilibrio.
Hay dos categorías principales de crisis parciales: simples y complejas. Las crisis parciales simples son aquellas cuyos síntomas son fundamentalmente sensitivos, motores o de ambos tipos y a veces se las llama crisis jacksonianas. A medida que las descargas epilépticas se propagan por las áreas sensitivas o motoras del cerebro, los síntomas se propagan sistemáticamente por el cuerpo.
Las crisis epilépticas complejas a menudo se restringen a los lóbulos temporales (epilepsia del lóbulo temporal). Durante una crisis parcial compleja, el paciente realiza conductas sencillas, compulsivas y repetitivas llamadas automatismos y conductas complejas que parecen casi normales. Presentan gran diversidad.
Aunque parece que los pacientes están conscientes durante las crisis complejas parciales, habitualmente recuerdan muy poco o no recuerdan nada de ellas. La mitad de todos los casos de epilepsia son de tipo parcial complejo (los lóbulos temporales tienen una especial predisposición a adesarrollar descargas epilépticas).
Crisis generalizadas
Afectan a todo el encéfalo. Algunas comienzan como descargas focales que gradualmente se extienden. En otros casos, las descargas parecen iniciarse casi simultáneamente en todas las partes del encéfalo. Pueden derivar en una patología difusa o pueden iniciarse focalmente en una estructura como el tálamo, que proyecta a diversas regiones del encéfalo.
Se producen de muchas formas.
Aunque la epilepsia no tiene cura, la frecuencia y gravedad de las crisis por lo general pueden reducirse por medicación anticonvulsiva, y a veces con cirugía cerebral en situaciones potencialmente mortales.
Enfermedad de Parkinson
Es un trastorno motor que ocurre en la edad madura y el envejecimiento y afecta a alrededor de 0,5% de la población. Es unas 2.5 veces más prevalente en los varones que en las mujeres.
Sus síntomas iniciales son moderados (ligera rigidez o temblor en los dedos) pero aumentan de gravedad con el paso de los años. Los síntomas más frecuentes son: temblor, intensificado por la inactividad, pero no se da durante el movimiento voluntario o el sueño; rigidez muscular; dificultad para iniciar los movimientos; lentitud de movimientos y cara con aspecto de máscara. A menudo se manifiestan dolor y depresión antes de aparecer los síntomas motores graves.
Suelen presentar ciertas dificultades cognitivas, pero no se asocia generalmente a demencia. Son personas que razonan normalmente, atrapadas en cuerpos que no pueden controlar.
El Parkinson no se debe a única causa y en la mayoría de los casos no existe una causa evidente ni antecedentes familiares. Tanto genes anómalos como infecciones cerebrales, accidentes cerebrovasculares, tumores, traumatismos craneoencefálicos y neurotoxinas han sido factores etiológicos en casos concretos.
Se relaciona con la degeneración de la sustancia negra (núcleo del mesencéfalo cuyas neuronas proyectan a través de la vía nigroestriatal al neoestriado de los ganglios basales. El principal neurotransmisor que general la mayoría de las neuronas de la sustancia negra es la dopamina, sin embargo, hay poca dopamina en la sustancia negra y neoestriado de los pacientes con Parkinson a largo plazo.
Los síntomas pueden aliviarse con inyecciones de L-dopa (sustancia química a partir de la cual se sintetiza la dopamina), aunque se va haciendo cada vez menos efectiva con el uso continuado, hasta que sus efectos secundarios, como los movimientos involuntarios, son mayores que sus beneficios.
Se han relacionado con la enfermedad de Parkinson unas diez mutaciones genéticas diferentes, en familias diferentes, cada una de las cuales tenía miembros que sufrían una rara forma de enfermedad de Parkinson de comienzo precoz que se da en una misma familia, por lo que probablemente estos factoras no intervienen en las formas típicas de la enfermedad. No obstante, el estudio de los efectos de estas mutaciones genéticas puede conducir finalmente a un mejor conocimiento de los cambios fisiológicos que subyacen a los síntomas del trastorno.
Corea de Huntington
Es un trastorno motor progresivo propio del final de la vida adulta y la vejes. Es poco frecuente, tiene un marcado carácter genético y se asocia con demencia grave.
Sus síntomas iniciales son de una creciente inquietud, a medida que el trastorno evoluciona derivarán en movimientos de sacudida, rápidos y complejos, de la extremidad completa, más que de músculos aislados y cada vez más graves( no pueden comer sin ayuda, controlar esfínteres o reconocer a sus propios hijos). En última instancia esto lleva al enfermo a total dependencia para las actividades de la vida diaria básicas., deterioro motor e intelectual. No tiene cura, puede tener una evolución de 15 años desde su primera manifestación, y se transmite de una generación a otra a través de un único gen dominante (50% probabilidades)y todas las personas que portan el gen manifiestan el trastorno. El gen de Huntington se transmite fácilmente de padres a hijos debido a que los primeros síntomas de enfermedad no aparecen hasta que el padre ha pasado ampliamente el punto álgido del periodo reproductivo ( sobre los 40 años).
El gen dominante anómalo se identificó en 1993 e igualmente se ha aislado y definido la proteína anormal que produce dicho gen (huntingtina), aunque aún no se han determinado los efectos precisos de ella. La huntingtina se produce en todas partes del encéfalo de quienes padecen Huntington, aunque el daño cerebral se limita en gran medida al neoestriado y a la corteza cerebral. Si uno de los padres tiene la enfermedad, la probabilidad de transmitirla a los hijos es del 50%.
Esclerosis múltiple
La esclerosis múltiple (EM) es una enfermedad progresiva que afecta a la mielina de los axones en el SNC. Ataca a individuos jóvenes en el inicio de su vida adulta. Primero se producen áreas microscópicas de degeneración de las vainas de mielinas, pero acaban por deteriorarse tanto la mielina como los axones asociados, al tiempo que aparecen muchas zonas de tejido cicatrizado endurecido (esclerosis significa endurecimiento)
Es difícil diagnosticarla ya que la naturaleza y gravedad del trastorno dependen de la cantidad, tamaño y localización de las lesiones escleróticas. Además en algunos casos se producen largos períodos de remisión, de más de dos años, durante los que el paciente parece prácticamente normal, sin embargo, estos periodos por lo general son sólo oasis en la evolución del trastorno. Las alteraciones visuales, la debilidad muscular, las parestesias, los temblores y la ataxia (falta de coordinación motora) son síntomas frecuentes de la esclerosis múltiple avanzada.
La epidemiología consiste en el estudio de los diversos factores, como localización geográfica, la edad, el sexo, la dieta y la raza que intervienen en la distribución de una enfermedad en la población.
Los factores ambientales que influyen en la EM dándose mayor incidencia entre personas que pasan su infancia en un clima frío, incluso si se trasladan posteriormente a un clima más cálido. La prueba de que intervienen factores genéticos procede del descubrimiento de que la esclerosis múliple es poco frecuente en determinados grupos étnicos como los africanos y los asiáticos, incluso cuando viven en un medio ambiente en el que la incidencia de la enfermedad es alta en otros grupos. El trastorno se da en el 0.15% de la raza blanca y es aproximadamente dos veces más frecuente en mujeres.
Existe una fuerte predisposición genética a padecerla, y están implicados gran cantidad de genes diferentes, haciendo cada uno de ellos una pequeña contribución.
Es un trastorno autoinmunitario (el sistema inmunitario del organismo ataca una parte del organismo, como si fuera una sustancia extraña), la mielina es el foco de la reacción inmunitaria incorrecta. Puede provocarse un modelo animal de esclerosis múltiple, llamado encéfalomielitis autoinmunitaria experimental, en animales de laboratorio inyectándoles mielina y un preparado químico que estimula al sistema inmunitario. Uno de los enigmas de la esclerosis múltiple es que la respuesta curativa de nueva mielinización, que ocurre en los modelos animales y en las primeras fases de la mayoría de los casos humanos, acaba por fracasar.
Hay una serie de fármacos que retrasan la evolución de la esclerosis múltiple o bloquean alguno de sus síntomas, pero no hay curación.
Enfermedad de Alzheimer
Es la causa más habitual de demencia. Un 10% de la población general con más de 65 años padece la enfermedad y la proporción es del 35% en las personas mayores de 85 años.
Es progresiva. En las primeras fases aparece disminución selectiva de la memoria, en las fases intermedias hay confusión, irritabilidad, ansiedad y deterioro del habla y en las fases avanzadas el paciente se deteriora hasta el punto de que le resultan difíciles respuestas tan simples como tragar o controla la vejiga. Es una enfermedad terminal.
Puesto que la enfermedad de Alzheimer no es la única causa de demencia, no puede diagnosticarse con certeza basándose en sus síntomas comportamentales, el diagnóstico definitivo lo da la autopsia. Las dos características definitorias de la enfermedad son los ovillos neurofibrilares y las placas de sustancia amiloide (o amilácea). Los ovillos neurofibrilares son marañas de proteínas parecidas a hilos que se forman en el citoplasma de la neurona y las placas amiloides son cúmulos de tejido cicatrizado compuesto por neuronas degenerándose y una proteína denominada amiloide, que está presente en el encéfalo normal sólo en muy pequeñas cantidades. Además se produce una pérdida neuronal importante.
Aunque los ovillos neurofibrilares, las placas amiloides y la pérdida neuronal tienden a darse en todo el encéfalo de los pacientes de Alzheimer, predominan más en ciertas áreas que en otras, prevalecen en particular en estructuras del lóbulo temporal medial, como son la corteza entorrinal, la amígdala y el hipocampo –todas las estructuras que intervienen en diversos aspectos de la memoria- También abundan en la corteza temporal inferior, la corteza parietal posterior y la corteza prefrontal- todas ellas áreas que median funciones cognitivas complejas.
En la enfermedad de Alzheimer hay un componente genético primordial. Las personas con un familiar inmediato víctima de Alzheimer tiene un 50% de probabilidad de verse afectadas por la enfermedad si llegan hasta los ochenta años de edad.
Gran parte de las investigaciones sobre la genética de la enfermedad de Alzheimer se han centrado en las poco comunes formas familiares de manifestación precoz de la enfermedad. Se han encontrado que varias mutaciones genéticas se asocian con el comienzo precoz de la enfermedad, y todas ellas están implicadas en las síntesis de amiláceos o tau, una proteína que se encuentra en los ovillos neurofibrilares.
Un factor que complica la búsqueda de un tratamiento o curación es que aún no está claro cuál es el síntoma primario, cuestión clave puesto que es más probable que se ponga a punto un tratamiento eficaz si las investigaciones se centran en el síntoma primario. Las placas amiloides son el candidato más popular; la hipótesis amiloide mantiene que el desarrollo de estas placas es el síntoma primario del trastonro, que causa todos los demás síntomas. Sin embargo, otros creen que el síntoma primario es el desarrollo del tau y los ovillos neurofibrilares, y otros a su vez apoyan a otros candidatos, por ejemplo, una alteración de la regulación del calcio.
El primer tratamiento se centró en la disminución de los niveles de acetilcolina (agonista polinérgico), ya qué éste fue uno de los primeros cambios neuroquímicos que se detectaron en estos pacientes. Los agonistas colinérgicos se siguen prescribiendo en ocasiones, pero, excepto unos cuantos beneficios menores iniciales en el trastorno, han resultado ser ineficaces. En la actualidad el tratamiento más prometedor es el de la aproximación inmunoterapéutica, que ha utilizado una vacuna amiloide para reducir los depósitos de placas y mejorar el rendimiento en tareas de memoria en un modelo de ratón transgénico de la enfermedad de Alzheimer. En seres humanos se han observado efectos terapéuticos, pero en el 5% de los pacientes se ha dado una inflamación peligrosa en el SNC.
Modelos Animales de Síndromes Neuropsicológicos Humanos
Puesto que rara vez es posible llevar a cabo en los propios pacientes la experimentación necearia para descubrir la base neuropatológicas de los sñindromes neuropsicológicos humanos, los modelos animales de estos trastornos desempeñan un importante papel en dicha investigación. Incluso los mejores modelos animales de las enfermedades neuropsicológicas presentan sólo algunas de las características de las enfermedades que representan, en consecuencia, los modelos animales han de emplearse con precaución. No es posible evaluar los modelos animales de disfunción neuropsicológica que están investigándose en la actualidad hasta que se ha explorado cada uno exhaustivamente.
Se examinarán tres modelos animales que actualmente son motivo de intensa investigación: el modelo de activación propagada (“Kindling” de la epilepsia), el modelo del ratón transgénico de la enfermedad de Alzheimer y el modelo MPTP4 de la enfermedad de Parkinson.
Modelo de activación propagada de la epilepsia
En 1969, Goddard, McOmtyre y Leech aplicaron una leve estimulación eoléctrica al día a ratas mediante electrodos implantados en la amígdala: No hubo respuesta comportamental a unas cuantas primeras estimulaciones, pero pronto cada estimulación comenzó a provocar una respuesta convulsiva. Las primeras convulsiones fueron moderadas, implicando sólo un ligero temblor de la cara, sin embargo, con cada estimulación posterior las convulsiones provocadas se hicieron más generalizadas hasta que cada convusión afectó a todo el cuerpo. El desarrollo progresivo y la intensificación de las convulsiones inducidas por una serie de estimulaciones cerebrales periódicas llegaron a conocerse como fenómeno de activación propagada (kindling).
Se ha estudiado con mayor frecuencia en ratas sometidas a una estimulación repetida de la amígdala, aunque puede darse también en ratones, gatos, conejos, perros y en diversos primates y puede provocarse mediante la estimulación reiterada de muchas zonas del encéfalo distintas de la amígdala, y puede provocarse asimismo por la aplicación reiterada de dosis de sustancias químicas convulsivas que inicialmente estén por debajo del umbral de convulsión.
La activación propagada presenta características interesantes, hay dos a destacar: los cambios neurales (son permanentes, un sujeto que ha sido sometido a ella y al que luego se ha dejado de estimular durante varios meses sigue respondiendo a cada estimulación de baja intensidad con una convulsión generalizada.), y la segunda es que se origina por la estimulación distribuida en oposición a la masiva. Si los intervalos entre estimulaciones sucesivas son menores de una o dos horas, habitualmente se precisan más estimulaciones para activar en exceso a un sujeto y, en condiciones normales no se da ningún grado de activación propagada si los intervalos son menores de 20 minutos.
La activación propagada reproduce la epilepsia en dos puntos. En primer lugar, las convulsiones son similares a las que se observan en ciertos tipos de epilepsia en seres humanos. En segundo lugar, el fenómeno de activación propagada en sí mismo es comparable a la epileptogénesis (la adquisición o génesis, de la epilepsia) consecuente a un traumatismo craneoencefálico.
Difiere de la epilepsia en un punto importante. Las crisis epilépticas reaparecen espontáneamente, por lo contrario, las convulsiones por activación propagada son provocadas. No obstante, si se somete a los sujetos a ella durante un tiempo muy prologado, puede inducirse un síndrome que s realmente epiléptico, en el sentido de que los sujetos empiezan a mostrar crisis espontáneas y continúan mostrándolas incluso después de que se haya restringido la pauta de estimulación.
Algunos investigadores han empezado a centrarse en la conducta intercrítica (conducta que presentan los epilépticos entre sus crisis) . Para algunos epilépticos, en particular los que sufren crisis parciales complejas, los cambios patológicos en la conducta entre crisis son más perturbadores y más difíciles de tratar que las crisis en sí mismas. Varios estudios de activación propagada han demostrado que los sujetos manifiestan una serie de cambios en la conducta emocional entre crisis que son similares a los observados en humanos con epilepsia.
Modelo del ratón transgénico de la enfermedad de Alzheimer
El término transgénico se refiere al animal en el que se han introducido genes de otra especie.
Una dificultad al estudiar el Alzheimer es que sólo en los seres humanos y en unos cuantos primates relacionados se producen placas amiliodes, consideradas por muchos el síntoma esencial del trastorno, lo cual ha dificultado los estudios experimentales y abordar sus causas, y por todo ello el modelo del ratón transgénico de la enfermedad de Alzheimer resulta tan importante.
Existen varias formas el modelo transgénico de la enfermedad de Alzheimer. En uno, se inyectan genes que aceleran la síntesis de sustancia amiloide humana en óvulos de ratón recientemente fertilizados, los cuales se inyectan en una madre nodriza para que se desarrollen. Cuando los ratones transgénicos maduran, sus cerebros contienen muchas placas amiloides parecidas a las de los pacientes humanos con Alzheimer. Por otra parte, la distribución de las placas amiloides es comparable a la que se observa en pacientes humanos con Alzheimer, dándose las concentraciones más elevadas en estructuras del lóbulo temporal medial (hipocampo, amígdala y corteza entorrinal).
Este modelo no está exento de problemas. El ratón no presenta ovillos neurofibrilares y el grado de deterioro de la memoria cambia poco a medida que el ratón madura y se producen más placas. El modelo del ratón transgénico de la enfermedad de Alzheimer se ha utilizado para desarrollar una vacuna amiloide que se está probando en pacientes humanos.
Modelo MPTP de la enfermedad de Parkinson
El modelo animal preeminente de la enfermedad de Parkinson se desarrolló a partir de un lamentable accidente, que desembocó en un caso anómalo de enfermedad de Parkinson.
Un grupo de jóvenes adictos que manifestaban síntomas parkinsonianos habían consumido recientemente una nueva heroína sintética 1-metil-4-fenil-1,2,3,6-tetrahidropitidina o MPTP.
Los primates no humanos responden al MPTP como los seres humanos. Los cerebros de los primates expuestos al MPTP tienen una pérdida celular en la sustancia negra similar a la observada en los cerebros de los pacientes de Parkinson. Como la sustancia negra es la principal funente de dopamina del encéfalo, no es de extrañar que se reduzca marcadamente el nivel de dopamina, tanto en el modelo del MPTP como en el trastorno cuando ocurre de forma natural. No obstante, resulta curioso que en algunos monos el MPTP produzca una reducción significativa de dopamina sin provocar ningún síntoma motor pronunciado.
Con este modelo se descubrió que el deprenil , un agonista de las monoaminas, bloquea los efectos del MPTP y posteriormente se demostró que, cuando se administra deprenil a pacientes en la fase inicial de Parkinson, se retrasa la evolución de la enfermedad.
Se han desarrollado varios modelos de ratón transgénico de la enfermedad de Parkinson, pero el modelo MPTP se considera el mejor.
Respuestas de la Plasticidad Neural al Daño del Sistema Nervioso: Degeneración, Regeneración, Reorganización y Recuperación
El daño del sistema nervioso puede desencadenar cuatro respuestas de neuroplasticidad: degeneración, regeneración, reorganización y recuperación de la función.
Degeneración neuronal
Un método muy utilizado para el estudio controlado de las respuestas de las neuronas al daño es seccionar los axones. A esto le siguen dos tipos de degeneración(deterioro) neuronal : degeneración anterógrada y degeneración retrógrada.
En ocasiones la degeneración se extiende desde las neuronas lesionadas a neuronas ligadas a ellas a través de sinapsis, esto se denomina degeneración transneuronal.
Regeneración neuronal
La regeneración neuronal (nuevo crecimiento de las neuronas dañadas) no se da con tanto éxito en los mamíferos y otros vertebrados superiores como en la mayoría de los invertebrados y los vertebrados inferiores. La capacidad de crecimiento axónico certero de los vertebrados superiores durante su desarrollo original, se pierde alcanzada la madurez. La regeneración prácticamente no existe en el XNC de los mamíferos adultos y ene l SNP, en el mejor de los casos, es cuestión de lotería.
En el SNP de los mamíferos el nuevo crecimiento a partir del muñón proximal de un nervio lesionado suele comenzar dos o tres días después de haberse dañado. Hay tres posibilidades, dependiendo del tipo de lesión:
El motivo obvio por el cual en los mamíferos se regeneran las neuronas del SNP y no lo hacen las del SNC es que las neuronas del SNP tienen la capacidad intrínseca de regenerarse, mientras que las neuronas del sistema nervioso central no la tienen. Sin embargo, este motivo no es correcto, ya que las neuronas del SNC pueden regenerarse si se trasplantan al SNP, mientras que las neuronas del SNP no pueden regenerarse si se trasladan al SNC. Es evidente el factor ambiental. Las células de Schwann son la clave del problema. Estas células que recubren de mielina los axones del SNP, favorecen la regeneración en el SNP de los mamíferos produciendo tanto factores neurotróficos como moléculas de adhesión celular (MAC).Los factores neurotróficos liberados por las células de Schwann estimulan el crecimiento de nuevos axones, y las moléculas de adhesión celular de las membranas celulares de las células de Schwann aportan las vías a lo largo de las cuales se desarrollan los axones en proceso de regeneración en el SNP.
La oligodentroglia, que proporciona mielina a los axones del SNC, no estimula ni guía la regeneración, de hecho, libera factores que impiden activamente la regeneración.
En vertebrados inferiores, la regeneración neuronal es extremadamente precisa, tanto en el SNC como en el SNP, e incluso cuando los axones en proceso de regeneración no crecen a través de los restos de las vainas de mielina de las células de Schwann. Esta precisión permite esperar un avance médico : si se pueden identificar y aplicar al encéfalo humano los factores que favorecen la regeneración precisa en los vertebrados inferiores, podría ser posible curar lesiones cerebrales que en la actualidad no tienen tratamiento.
Cuando un axón degenera, de los axones ilesos adyacentes crecen ramificaciones que establecen sinapsis en los lugares que ha dejado vacíos el axón que ha degenerado, esto se denomina crecimiento de brotes colaterales, y pueden crecer de las ramas terminales del axón o de los nódulos de Ranvier de las neuronas adyacentes.
Reorganización neuronal
El cerebro del mamífero adulto conserva la capacidad de reorganizarse en respuesta a la experiencia y también como respuesta a las lesiones.
Ejemplos de reorganización cortical tras daño del sistema nervioso
Los sistemas sensitivos y motores son especialmente aptos para estudiar la reorganización neuronal debido a su disposición topográfica. Se ha estudiado en dos circunstancias diferentes: tras daño de los nervios periféricos y tras daño de las áreas corticales primarias.
Mecanismos de reorganización neuronal
Se han propuesto dos tipos de mecanismos para explicar la reoganización de los circuitos neuronales: un fortalecimiento de las conexiones existentes, posiblemente mediante la liberación de la inhibición y el establecimiento de nuevas conexiones mediante el crecimiento de brotes colaterales.
A favor del primer mecanismoestan dos observaciones. La reorganización se produce a menudo demasiado rápidamente para que pueda explicarse mediante crecimiento neuronal, y la reorganización rápida nunca conlleva cambios de más de 2 milímetros de superficie cortical. A favor del segundo mecanismo está la observación de que la magnitud de la reorganización a largo plazo puede ser demasiado grande para poder explicarse mediante cambios en las conexiones existentes.
Recuperación de la función tras daño cerebral
La recuperación de la función tras daño cerebral es un fenómeno poco conocido, por la dificultad de llevar a cabo experimentos controlados en nuestras clínicas de pacientes lesionados cerebrales y porque el daño del sistema nervioso puede ser el resultado de una serie de cambios compensadores que pueden confundirse fácilmente con la auténtica recuperación de la función, la cual es menos frecuente de lo que la myoría cree. No obstante, es probable una recuperación sustancial de la función cuando las lesiones son pequeñas y el paciente joven.
Se piensa que la reserva cognitiva (nivel de educación e inteligencia), desempeña un papel importante en la aparente recuperación de la función cognitiva tras daño cerebral. La reserva cognitiva permite realizar tareas cognitivas de modos alternativos.
Los mecanismos de recuperación de la función siguen sin conocerse. Parece probable que la reorganización neural contribuya a la recuperación pero hasta el momento la mayor parte de las pruebas de esta h hipótesis han sido indirectas. La prueba más sólida procede de un estudio en el que se halló que el grado de recuperación motora en pacientes con accidente cerebrovascular se relacionaba con el grado de reorganización cortical motora.
Durante años parecía que la reorganización neural era la única explicación de la recuperación del daño del SNC. El descubrimiento de la neurogénesis en adultos dio lugar a la posibilidad de que la proliferación neuronal intervenga en dicha recuperación, en especial cuando el daño afecta al hipocampo.
Hace poco se ha demostrado que la isquemia cerebral, la cual daña preferentemente al hipocampo, aumenta la neurogénesis en adultos, que muchas de estas nuevas células llegan a formar parte del hipocampo y que estas nuevas células establecen sinapsis y se convierten en neuronas maduras, pudiendo ser posible que este aumento de neurogénesis en adultos contribuya a la recuperación del paciente, aunque no hay pruebas manifiestas de esto. Sin embargo, si esta llega a demostrarse, el ejercicio, que se ha probado que incrementa la neurogénesis en adultos, podría resultar terapéutico para los pacientes con daño cerebral.
Plasticidad Neural y Tratamiento del Daño del Sistema Nervioso
Describimos a continuación las investigaciones en algunas de las nuevas aproximaciones terapéuticas principales, la mayor parte centradas en modelos animales, pero algunas han desembocado en ensayos clínicos con pacientes humanos.
Reducción del daño cerebral bloqueando la degeneración neural
Varios estudios han demostrado que podría reducirse el daño cerebral bloqueando la degeneración neural en pacientes humanos. En un estudio Xu y colaboradores (1990) indujeron isquemia cerebral en ratas limitando el flujo sanguíneo al encéfalo, lo cual tuvo dos efectos: dañó el hipocampo, estructura particularmente vulnerable a las lesiones isquémicas, y produjo una disminución del rendimiento de las ratas ene l laberinto de agua de Morris. Se trató el hipocampo de las ratas del grupo experimental con virus creados por ingeniería genética para que liberasen una proteína inhibidora de la muerte celular programada. Esta proteína previno tanto la pérdida de neuronas hipocampales como la disminución del rendimiento en el laberinto de agua de Morris.
Otras varias sustancias químicas bloquean la degeneración de las neuronas lesionadas. La más estudiada de éstas es el factor de crecimiento nervioso. Los estrógenos tienen un efecto similar. Los estrógenos son un tipo de hormonas esteroides liberadas en grandes cantidades por los ovarios( las gónadas femeninas). Limitan o retrasan la muerte neuronal, efecto que puede explicar por qué varios trastornos cerebrales, por ejemplo, la enfermedad de Parkinsosn, tienen mayor prevalencia en los hombres que en las mujeres.
En general las moléculas que limitan la degeneración neural también favorecen la regeneración.
Activación de la recuperación del daño del SNC favoreciendo la regeneración
Aunque la regeneración no se da normalmente en el SNC de los mamíferos, varios estudios han señalado que puede inducirse. Citaremos tres:
Activación de la recuperación del daño del SNC mediante transplantes neurales
Vemos dos aproximaciones diferentes: el primero es trasplantar tejido fetal y el segundo trasplantar células madres (hemocitoblastos)
Trasplante de tejido fetal
La primera aproximación a los trasplantes neurales fue reemplazar una estructura lesionada por tejido fetal que pudiera desarrollarse en la misma estructura. Esta aproximación se centró en la enfermedad de Parkinson., cuyos enfermos carecen de las células liberadoras de dopamina de la vía nigroestriatal.
Los primeros indicios fueron positivos en el trnasplante bilateral de células de la sustancia negra fetales en monos tatados con MPTP. Los transplantes de sustancia negra fetal sobrevivieron en los monos tratados con MPTP; inervaron el tejido estriatal adyacente, liberaron dopamina y aliviaron la grave escasez de movimientos, temblor y rigidez producidos por el MPTP.
Poco después se ofrecieron los transplantes neurales como tratamiento de la enfermedad de Parkinson en hospitales de investigación, los implantes de sustancia negra fetal sobrevivieron y liberaron dopamina en el neoestriado anfitrión, y algunos de los pacientes mejoraron.
Los resultados iniciales fueron alentadores, aunque los pacientes de referencia no manifestaron mejoría, los implantes sobrevivieron en los pacientes experimentales y algunos presentaron una ligera mejoría. Desafortunadamente, sin embargo, aproximadamente un 15% de estos pacientes comenzaron a manifestar una serie de movimientos de contorsión y masticación aproximadamente un año después de la cirugía.
Los investigadores todavía no saben como llevar al máximo la supervivencia y crecimiento de los transplantes neurales y como reducir al mínimo sus efectos colaterales.
El autotrasplante de médula suprarrenal consiste en trasplantar a un paciente células de su propia médula suprarrenal al neoestriado, por lo general para tratar la enfermedad de Parkinson. Las células de la médula suprarrenal liberan pequeñas cantidades de dopamina, y existen algunos indicios iniciales de que podrían aliviar la enfermedad de Parkinson.
El paciente R. García d’Orta, que padecía enfermedad de Parkinson quiso someterse a este tratamiento. Tras recomendársele que aún no presentaba garantías, se trasladó a Mexico y allí le intervinieron. Dos semanas después de su regreso a casa murió de accidente cerebrovascular (ACV) ¿Consecuencia de la intervención? Es más que una posibilidad.
Trasplantes de células madre
Las células madre embrionarias son pluripotenciales, es decir, tienen capacidad de convertirse en muchos tipos de neuronas al llegar ala madurez. Se realiza inyectando células madres neurales embrionarias en el lugar dañado. Una vez inyectadas las células madre podrían desarrollarse y reemplazar a las células dañadas bajo la guía del tejido circundante.
Mc Donald y colaboradores inyectaron células madre neurales embrionarias en un área de lesión medular. Sus sujetos fueron ratas parapléjicas debido a un golpe. Las células madre migraron a diferentes áreas en torno al área dañada, donde se convirtieron en neuronas maduras. Las ratas llegaron a ser capaces de soportar su peso con sus patas traseras y andar torpemente.
Sin embargo, todavía se necesita mucha investigación:
Activación de la recuperación del daño del SNC mediante ejercicios de rehabilitación.
Accidente cerebrovascular
Los pequeños accidentes cerebrovasculares producen una zona nuclear de daño cerebral a lo cual sigue a menudo una pérdida de función neural que se extiende gradualmente alrededor de este núcleo.
Nudo y colaboradores (1996) produjeron pequeñas lesiones isquémicas ( producidas por una interrupción del riego sanguíneo) en el área de la mano de la corteza motora de los monos. 5 días después, iniciaron un programa de adiestramiento y práctica manual, que redujo sustancialmente la expansión del daño cortical y mostraron asimismo un mayor grado de recuperación de la utilización de la mano afectada.
Uno de los principios que ha surgido del estudio del desarrollo neural es que las neuronas parecen estar en una situación de competición: compiten con otras neuronas por los lugares sinápticos y las neurotrofinas y las perdedoras mueren.
En un experimento con terapia inducida por restricción se mantuvo sujeto el brazo útil de un paciente con ACV unilateral durante dos semanas mientras se sometía al brazo afectado a entrenamiento intensivo. La ejecución con el brazo afectado mejoró marcadamente aumentando asimismo el área de la corteza motora que controlaba dicho brazo.
Lesión medular
En una aproximación para tratar a pacientes medulares se sujetó con un arnés sobre una cinta rodante en movimiento a pacientes que no podían andar. Aproximadamente un 90% de los pacientes adiestrados llegaron finalmente a andar por sí mismos, en comparación con sólo un 50% de los que habían recibido fisioterapia convencional.
Miembros fantasmas
La peculiaridad más sorprendente del miembro fantasma (seguir sintiendo un miembro amputado) es su realismo. Alrededor del 50% de las personas que lo padecen experimentan dolor crónico grave en su miembro fantasma, lo cual parece deberse a una irritación de los nervios del muñón.
El estudio del daño cerebral en seres humanos tiene dos finalidades: aumenta nuestro conocimiento del cerebro humano sano y sirve de base para la elaboración de nuevos tratamientos.
Tumores Cerebrales
Un tumor o neoplasia consiste en una masa de células que proliferan independientemente del resto del organismo. Es un cáncer.
El 20% de los tumores encontrados en el encéfalo son meningiomas, tumores que se desarrollan entre las meninges, las tres membranas que recubren el sistema nervioso central. Todos los meningiomas son tumores encapsulados, que se desarrollan dentro de su propia membrana, por lo que son particulamente fáciles de detectar mediante una exploración con TAC, sólo pueden influir en la función cerebral por la presión que ejercen sobre el tejido circundante y casi siempre son tumores benignos ( se pueden extirpar con poco riesgo de que vuelvan a desarrollarse). Desafortunadamente, cuando se trata de tumores cerebrales, el que estén envueltos por membranas es la excepción, más que la regla. Los que crecen en los nervios o en los fascículos se denominan neurinomas estatoacústicos.
Aparte de los meningiomas la mayoría de los tumores encefálicos son infiltrantes y son los que crecen de un modo difuso a través del tejido que los rodea. Suelen ser tumores malignos, difícil de extirpar o eliminar por completo, y cualquier tejido canceroso que permanezca después de la cirugía sigue desarrollándose.
Alrededor de un 10% de los tumores cerebrales no se originan en el cerebro, sino a partir de fragmentos de tumores infiltrantes transportados desde otras partes del organismo hasta el cerebro por el torrente circulatorio, son tumores metastáticos (metástasis = propagación de la enfermedad de un órgano a otro). La mayoría de los tumores cerebrales metastásicos se originan a partir de un cáncer de pulmón. La posibilidad de recuperarse de un cáncer que ya haya atacado dos o más untos independientes es escasa.
Trastornos vasculares cerebrales
Las apoplejías (o accidentes cerebrovasculares) son trastornos vasculares cerebrales que provocan daño cerebral. Hay dos tipos principales: los debidos a hemorragia cerebral y los debidos a isquemia cerebral. Sus consecuencias habituales son amnesia, afasia (problemas de lenguaje) parálisis y coma. La zona de tejido muerto o que está muriendo debido a un accidente cerebrovascular se denomina infarto.
Hemorragia cerebral
Es un sangrado en el interior del encéfalo. Se rompe un vaso y la sangre se infiltra en el tejido nervioso circundante, dañándolo. Una causa frecuente es la rotura de un aneurisma, que es una dilatación patológica de forma abombada en la pared de un vaso sanguíneo. Pueden ser congénitos o el resultado de la exposición a agentes tóxicos vasculares o a infecciones. La tensión arterial elevada es un factor de riesgo.
Isquemia cerebral
Es una alteración del riego sanguíneo a una región del encéfalo. Las tres causas principales son:
- Trombosis: se forma un tapón (trombo, que puede estar compuesto por un coágulo de sangre, grasa, aceite, una burbuja de aire, células tumorales, o cualquier combinación de éstas.) que bloquea el riego sanguíneo.
- Embolia: similar, pero el tapón (émbolo), es transportado por la sangre desde un vaso más grande hasta un vaso más pequeño. Es un trombo que ha viajado.
- Arterioesclerosis: las paredes de los vasos se endurecen, los conductos se estrechan, normalmente por depósitos grasos que pueden conducir a la oclusión completa de los vasos sanguíneos.
Gran parte del daño cerebral que produce la isquemia cerebral tarda uno o dos días en desarrollarse por completo, y se debe a excesiva liberación de neurotransmisores aminoácidos excitadores, en concreto de glutamato (neurotransmisor excitador que predomina en el encéfalo).
Así se piensa que funciona este mecanismo:
- Obstrucción del vaso sanguíneo
- Hiperactividad de las neuronas y excesiva liberación de glutamato
- El glutamato sobreexcita a los receptores del glutamato localizados en las membranas de las neuronas postsinápticas: receptores NMDA (N-metil-D-aspartato) son los más implicados en esta reacción.
- Penetración de gran cantidad de iones Na+ y Ca2+ en las neuronas postsinápticas.
Esta concentración excesiva interna de iones Na+ y Ca2+ afecta a las neuronas postsinápticas de dos modos: liberan cantidades excesivas de glutamato, difundiendo así la cascada tóxica a otras neuronas, y desencadena una secuencia de reacciones internas que, finalmente destruyen a las neuronas postsinápticas.
El daño cerebral inducido por isquemia tiene tres propiedades importantes:
- Tarda cierto tiempo en evolucionar
- el daño cerebral producido por isquemia no se produce por igual en todas partes del encéfalo, algunas neuronas del hipocampo son especialmente susceptibles.
- los mecanismos de daño inducido por isquemia varían algo de una estructura cerebral a otra.
La investigación se centra en un antagonista del glutamato que sea eficaz e inocuo para ser utilizados en quienes han padecido una apoplejía.
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RNM en T2 infarto hemorrágico en la región temporal izquierda con efecto de masas significativo sobre estructuras medias. Foco de isquemia en regiones talámicas. |
Cualquier golpe en la cabeza debe tratarse conextrema precaución, aunque no produzca perforación de cráneo, en particular cuando a continuación se manifiestan confusión, trastornos sensitivomotores o pérdida de consciencia.
Las lesiones cerebrales producidas por golpes que no perforan el cráneo se denominan traumatismos craneoencefálicos cerrados.
Las contusiones son traumatismos craneoencefálicos cerrados que suponen la lesión del sistema circulatoria cerebral. Producen hemorragias internas que dan lugar a un hematoma (acumulación localizada de coágulos de sangre en un órgano o un tejido). Ocurre cuando el encéfalo se golpea violentamente dentro del cráneo. La sangre que producen estas lesiones puede acumularse en el espacio subdural (espacio entre las membranas duramadre y aracnoides) y deformar gravemente el tejido nervioso que lo rodea. Las contusiones se dan más frecuentemente en el lado opuesto del encéfalo dañado por el golpe (lesiones por contragolpe), que es que el impacto hace que el encéfalo se golpee dentro del cráneo contra el otro lado de la cabeza.
Cuando hay una alteración de la consciencia tras un golpe y no hay evidencias de que haya contusión u otros daños estructurales, hablamos de conmoción cerebral. Conllevan una alteración temporal del funcionamiento cerebral normal, sin una lesión a largo plazo. Sin embargo, el Síndrome punch-drunk (demencia pugilística cuya causa son miles de puñetazos en la cabeza) consiste en la demencia (deterioro intelectual general) y las cicatrizaciones cerebrales que se observan en boxeadores y otras personas que sufren repetidamente una conmoción cerebral.
Si no se produjera una lesión por una única conmoción, los efectos de muchas conmociones no se sumarían para producir una lesión grave. Uno de los aspecto más peligrosos de las conmociones es la poca importancia que el sujeto les concede.
Infecciones del encéfalo
Una invasión del encéfalo por microorganismos es una infección cerebral y la inflamación resultante es una encefalitis. Existen dos tipos habituales: bacterianas y virales.
Infecciones bacterianas
Cuando las bacterias infectan el encéfalo, suelen llevar a la formación de abcesos cerebrales (bolsas de pus). Cuando se inflaman las meninges hablamos de meningitis, que resultan mortal en el 25% de los adultos. La penicilina y otros antibióticos a veces elimina la infección, peor no pueden anular las lesiones cerebrales ya producidas.
La sífilis es una infección cerebral bacteriana, transmitida a través de contacto con úlceras genitales, que pasa a una fase latente durante varios años antes de hacerse virulenta y atacar a muchas partes del organismo, incluido el encéfalo. El síndrome de enajenación mental y demencia secuela de una infección sifilítica se conoce como paresia general.
Infecciones virales
Hay dos tipos de infecciones virales del sistema nervioso : las que tienen una afinidad particular por el tejido neural y las que atacan al tejido neural pero no tienen por él mayor afinidad que por otros tejidos.
La rabia es una infección viral que tiene una afinidad particular por el sistema nervioso. Los arrebatos de ira provocados por los efectos del virus en el encéfalo aumentan la probabilidad de que los animales con rabia que atacan normalmente mordiento, difundan el trastorno. Aunque los efectos del virus sobre el encéfalo acaban siendo mortales, no suele atacar el cerebro hasta al menos un mes después de haberse contraído, lo que permite la vacunación preventiva.
Los virus de las paperas y del herpes son ejemplos tradicionales de virus que pueden atacar al sistema nervioso pero no tienen una afinidad especial por él. A veces se extienden por el cerebro, pero habitualmente atacan otros tejidos del organismo.
Neurotoxinas
La exposición a cualquiera de una serie de sustancias químicas tóxicas puede dañar el sistema nervioso, que pueden penetrar en la circulación general desde el tubo digestivo, los pulmones o la piel. Por ejemplo metales pesados como el mercurio y el plomo producen una psicosis tóxica ( demencia crónica producida por una neurotoxina).
Algunos de los fármacos antipsicóticos de principios de los años cincuenta tuvieron efectos desastrosos tras varios años de tratamiento. Los pacientes llegaron a manifestar un trastorno motor llamado discinesia tardía (DT). Sus síntomas principales: movimientos involuntarios de succión y chasquido de los labios, sacar y enrollar la lengua, movimientos laterales de la mandíbula e inflar las mejillas.
El daño cerebral producido por los efectos de las drogas de abuso es también un grave problema, por ejemplo, el alcohol produce lesiones cerebrales debido a la combinación de sus efectos neurotóxicos directos con sus efectos sobre el metabolismo de la tiamina.
Algunas neurotoxinas son endógenas, es decir, producidas por el propio organismo del paciente, por ejemplo, el organismo puede producir anticuerpos que ataquen determinados componentes del sistema nervioso.
Factores genéticos
La mayoría de las enfermedades neuropsicológicas de origen genético se deben a genes recesivos anómalas que los padres transmiten a la descendencia, por ejemplo, la fenilcetonuria.
Los trastornos neuropsicológicos hereditarios rara vez se asocian con genes dominantes ya que los genes dominantes que alteran la función neuropsicológica tienden a ser eliminados de la reserva genética, ya que cada individuo que lo porta tiene una mayor desventaja para sobrevivir y reproducirse. Por lo contrario, quienes heredan un gen recesivo anormal no manifiestan el trastorno, y el gen se transmite a las generaciones siguientes.
Hay sin embargo dos situaciones posibles en las que los trastornos neurológicos pueden asociarse con genes dominantes. Una el un gen dominante anómalo que se manifiesta solamente en circunstancias ambientales poco comunes. La otra es un gen dominante anómalo que no se expresa hasta que el sujeto ha pasado con creces la pubertad.
El síndrome de Down es un trastorno genético causado no por un gen defectuoso, sino por un accidente genético que se produce en el 0.15% de los nacimientos. El caso más frecuente sucede durante la ovulación originándose un cromosoma 21 adicional, y cuando el óvulo es fecundado, hay tres en vez de dos, lo cual tiene como consecuencia, además de la desfiguración característica, como es aplanamiento del cráneo y la nariz, pliegues en la piel en el ángulo interno de los ojos, y acortamiento de los dedos, el desarrollo intelectual está retrasado y a menudo se producen complicaciones médicas graves. La probabilidad de que nazca un bebé con el síndrome aumenta con la edad de la madre.
Muerte celular programada
Son los procesos por los que las células se destruyen a sí mismas (apoptosis), lo cual desempeña una función crucial en el desarrollo inicial al eliminar algunas de las excesivas neuronas que se han originado inicialmente.
La muerte celular programada también interviene en el daño cerebral. Parece que cada una de las seis causas de daño cerebral vistas (tumores, trastornos cerebrovasculares, lesiones por traumatismo craneoencefálico cerrado, infecciones, toxinas y factores genéticos) produce sus efectos, en parte, activando programas de autodestrucción.
En un principio se asumió que la muerte de neuronas tras daño cerebral era en su totalidad necrótica (necrosis = muerte celular pasiva resultante de una lesión). Ahora parece ser que si las células no están dañadas demasiado gravemente intentarán conseguir recursos suficientes para suicidarse. No obstante, la muerte celular no es una situación exclusivamente de uno y otro tipo: algunas células lesionadas y moribundas manifiestan signos tanto de necrosis como de muerte celular programada.
Los mecanismos de muerte celular programada son más adaptativos que la necrosis. En la necrosis, las células dañadas se hinchan y se rompen comenzando por los axones y las dendritas y terminando en el soma celular. Esta fragmentación lleva a la inflamación, que puede dañar a otras células vecinas. La muerte celular necrótica es rápida (unas cuantas horas), la muerte celular es lenta (un día o dos). La muerte celular programada procede gradualmente, y comienza por el encogimiento del cuerpo celular. Cuando partes de la neurona mueren los desechos se empaquetan en vesículas. No se produce por ello inflamación y el daño de las células vecinas se mantiene en un mínimo.
Sindromes Neuropsicológicos
Hay cinco enfermedades que se asocian con el daño cerebral: epilepsia, enfermedad de Parkinson, corea de Huntington, esclerosis múltiple y enfermedad de Alzheimer.
Epilepsia
Su síntoma principal es la crisis epiléptica, pero no se asume que todas las personas que sufren crisis epilépticas tengas epilepsia. La etiqueta de epilepsia se aplica sólo a los pacientes cuyas crisis parecen estar generadas por su propia disfunción cerebral crónica (1% de la población). Se caracteriza porque las crisis se repiten de forma espontánea. La tarea de diagnosticar la epilepsia es dificultosa devido a la diversidad y la complejidad de las crisis epilépticas.
Las convulsiones son crisis motoras, a menudo incluyen temblores (clono) rigidez (tono) así como pérdida del equilibrio y la consciencia. Otras muchas crisis implican cambios sutiles del razonamiento, del estado de ánimo o del comportamiento que no pueden distinguirse fácilmente de la actividad normal que se está desarrollando.
Son muchas las causas de la epilepsia, incluidas las causas de daños cerebrales descritos, como virus, neurotoxinas, tumores y golpes en la cabeza, y se han relacionado con ellas unos 70 genes defectuosos diferentes. Muchos de los casos de epilepsia parecen estar asociados con fallos en las sinapsis inhibidoras que hacen que gran cantidad de neuronas disparen en salvas sincronizadas.
El diagnóstico de epilepsia se basa en gran medida en la electroencefalografía (EEG de superficie), asociándolo las crisis con salvas de puntas EEG de gran amplitud., las cuales a menudo se revelan en el EEG de superficie durante una crisis, así como del hecho que, en los períodos libres de crisis, el EEg de superficie de las personas con epilepsia a menudo está salpicado de puntas aisladas. Si bien la observación de descargas eléctricas espontáneas constituye una prueba irrefutable de epilepsia, el hecho de no observarlas no siempre significa que el paciente no la padezca, sino que podría ser que el paciente no ha sufrido descargas durante la prueba, o que éstas no han sido registradas.
Algunos pacientes sufren cambios psicológicos característicos justo antes de una convulsión (aura epiléptica), pudiendo adoptar formas diferentes (p.ej. un olor desagradable, un pensamiento concreto, una sensación vaga de familiaridad, una alucinación o una opresión en el pecho). Las auras son importantes respecto a que dan pistas sobre la localización del foco epiléptico y además avisan al paciente de una convulsión inminente.
La epilepsia se clasifica en dos categorías generales: epilepsia parcial o epilepsia generalizada. Los distintos tipos de crisis son tan diferentes unos de otros que es más adecuado considerar la epilepsia no como una enfermedad única, sino como un conjunto de enfermedades diferentes, pero relacionadas. La epilepsia no tiene una causa única y prácticamente cualquier tipo de alteración cerebral puede provocar crisis.
Crisis parciales
No afecta a todo el encéfalo. Las neuronas epilépticas de un foco disparan todas juntas en salvas, generando un patrón de puntas epilépticas en el EEG. La actividad sincrónica puede mantenerse restringida al foco hasta que la crisis finaliza, o puede extenderse a otras áreas del encéfalo (pero en el caso de las crisis parciales no se extienden por todo el encéfalo). Los síntomas comportamentales dependen del lugar donde se inicien las descargas perturbadoras y de a qué estructuras se extienda, y al no afectar a todo el encéfalo, no suelen acompañarse de una pérdida total de la consciencia o del equilibrio.
Hay dos categorías principales de crisis parciales: simples y complejas. Las crisis parciales simples son aquellas cuyos síntomas son fundamentalmente sensitivos, motores o de ambos tipos y a veces se las llama crisis jacksonianas. A medida que las descargas epilépticas se propagan por las áreas sensitivas o motoras del cerebro, los síntomas se propagan sistemáticamente por el cuerpo.
Las crisis epilépticas complejas a menudo se restringen a los lóbulos temporales (epilepsia del lóbulo temporal). Durante una crisis parcial compleja, el paciente realiza conductas sencillas, compulsivas y repetitivas llamadas automatismos y conductas complejas que parecen casi normales. Presentan gran diversidad.
Aunque parece que los pacientes están conscientes durante las crisis complejas parciales, habitualmente recuerdan muy poco o no recuerdan nada de ellas. La mitad de todos los casos de epilepsia son de tipo parcial complejo (los lóbulos temporales tienen una especial predisposición a adesarrollar descargas epilépticas).
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Epilepsia. Antecedentes: Paciente de 14 años de sexo masculino, con epilepsia parcial. Video EEG continuo no puede localizar foco epileptogénico, probablemente fronto-temporal izquierdo. Hallazgos: a.- Estudio basal muestra disminución de flujo, de lóbulo temporal izquierdo. b.- SPECT ictal muestra gran aumento de la perfusión en lóbulo temporal izquierdo especialmente en la región mesial que se extiende a la corteza lateral (flecha corta), con hipoperfusión relativa del polo anterior y región temporal anterior izquierda (flecha larga). Revista chilena de radiología ISSN 0717-9308 versión on-line |
Afectan a todo el encéfalo. Algunas comienzan como descargas focales que gradualmente se extienden. En otros casos, las descargas parecen iniciarse casi simultáneamente en todas las partes del encéfalo. Pueden derivar en una patología difusa o pueden iniciarse focalmente en una estructura como el tálamo, que proyecta a diversas regiones del encéfalo.
Se producen de muchas formas.
- Una de ellas es la convulsión tonicoclónica generalizada (gran dolencia). Los síntomas son: pérdida de consciencia, pérdida de equilibrio y una violenta convulsión tónico-clónica ( convulsión que implica tanto al tono o rigidez, como al clono o temblores). Son manifestaciones comunes morderse la lengua, incontinencia urinaria y cianosis (quedarse azul debido a la extracción excesiva de oxígeno de la sangre durante la convulsión). La hipoxia (disminución de oxígeno a los tejidos, por ejemplo, al encéfalo), que acompaña a una convulsión de este tipo, puede originar por sí misma lesión cerebral, parte de la cual se desarrolla lentamente después de la crisis y está mediada por la liberación excesiva de neurotransmisores aminoácidos excitadores.
- La segunda es la ausencia típica (pequeña dolencia). Su síntoma comportamental más destacado es la ausencia de pequeño mal –alteración de la consciencia que se asocia con un cese de la conducta que se está desarrollando, una mirada vacía y, en ocasiones, agitación de los párpados. El EEG muestra una descarga de punta-onda de 3 ciclos por segundo, bilateral y simétrica. Las ausencias típicas son más habituales en niños, y frecuentemente desaparecen en la pubertad. A menudo no se diagnostican; por tanto, los padres y los profesores de niños con ausencias típicas consideran que éstos “sueñan despiertos”.
Aunque la epilepsia no tiene cura, la frecuencia y gravedad de las crisis por lo general pueden reducirse por medicación anticonvulsiva, y a veces con cirugía cerebral en situaciones potencialmente mortales.
Enfermedad de Parkinson
Es un trastorno motor que ocurre en la edad madura y el envejecimiento y afecta a alrededor de 0,5% de la población. Es unas 2.5 veces más prevalente en los varones que en las mujeres.
Sus síntomas iniciales son moderados (ligera rigidez o temblor en los dedos) pero aumentan de gravedad con el paso de los años. Los síntomas más frecuentes son: temblor, intensificado por la inactividad, pero no se da durante el movimiento voluntario o el sueño; rigidez muscular; dificultad para iniciar los movimientos; lentitud de movimientos y cara con aspecto de máscara. A menudo se manifiestan dolor y depresión antes de aparecer los síntomas motores graves.
Suelen presentar ciertas dificultades cognitivas, pero no se asocia generalmente a demencia. Son personas que razonan normalmente, atrapadas en cuerpos que no pueden controlar.
El Parkinson no se debe a única causa y en la mayoría de los casos no existe una causa evidente ni antecedentes familiares. Tanto genes anómalos como infecciones cerebrales, accidentes cerebrovasculares, tumores, traumatismos craneoencefálicos y neurotoxinas han sido factores etiológicos en casos concretos.
Se relaciona con la degeneración de la sustancia negra (núcleo del mesencéfalo cuyas neuronas proyectan a través de la vía nigroestriatal al neoestriado de los ganglios basales. El principal neurotransmisor que general la mayoría de las neuronas de la sustancia negra es la dopamina, sin embargo, hay poca dopamina en la sustancia negra y neoestriado de los pacientes con Parkinson a largo plazo.
Los síntomas pueden aliviarse con inyecciones de L-dopa (sustancia química a partir de la cual se sintetiza la dopamina), aunque se va haciendo cada vez menos efectiva con el uso continuado, hasta que sus efectos secundarios, como los movimientos involuntarios, son mayores que sus beneficios.
Se han relacionado con la enfermedad de Parkinson unas diez mutaciones genéticas diferentes, en familias diferentes, cada una de las cuales tenía miembros que sufrían una rara forma de enfermedad de Parkinson de comienzo precoz que se da en una misma familia, por lo que probablemente estos factoras no intervienen en las formas típicas de la enfermedad. No obstante, el estudio de los efectos de estas mutaciones genéticas puede conducir finalmente a un mejor conocimiento de los cambios fisiológicos que subyacen a los síntomas del trastorno.
Corea de Huntington
Es un trastorno motor progresivo propio del final de la vida adulta y la vejes. Es poco frecuente, tiene un marcado carácter genético y se asocia con demencia grave.
Sus síntomas iniciales son de una creciente inquietud, a medida que el trastorno evoluciona derivarán en movimientos de sacudida, rápidos y complejos, de la extremidad completa, más que de músculos aislados y cada vez más graves( no pueden comer sin ayuda, controlar esfínteres o reconocer a sus propios hijos). En última instancia esto lleva al enfermo a total dependencia para las actividades de la vida diaria básicas., deterioro motor e intelectual. No tiene cura, puede tener una evolución de 15 años desde su primera manifestación, y se transmite de una generación a otra a través de un único gen dominante (50% probabilidades)y todas las personas que portan el gen manifiestan el trastorno. El gen de Huntington se transmite fácilmente de padres a hijos debido a que los primeros síntomas de enfermedad no aparecen hasta que el padre ha pasado ampliamente el punto álgido del periodo reproductivo ( sobre los 40 años).
El gen dominante anómalo se identificó en 1993 e igualmente se ha aislado y definido la proteína anormal que produce dicho gen (huntingtina), aunque aún no se han determinado los efectos precisos de ella. La huntingtina se produce en todas partes del encéfalo de quienes padecen Huntington, aunque el daño cerebral se limita en gran medida al neoestriado y a la corteza cerebral. Si uno de los padres tiene la enfermedad, la probabilidad de transmitirla a los hijos es del 50%.
Esclerosis múltiple
La esclerosis múltiple (EM) es una enfermedad progresiva que afecta a la mielina de los axones en el SNC. Ataca a individuos jóvenes en el inicio de su vida adulta. Primero se producen áreas microscópicas de degeneración de las vainas de mielinas, pero acaban por deteriorarse tanto la mielina como los axones asociados, al tiempo que aparecen muchas zonas de tejido cicatrizado endurecido (esclerosis significa endurecimiento)
Es difícil diagnosticarla ya que la naturaleza y gravedad del trastorno dependen de la cantidad, tamaño y localización de las lesiones escleróticas. Además en algunos casos se producen largos períodos de remisión, de más de dos años, durante los que el paciente parece prácticamente normal, sin embargo, estos periodos por lo general son sólo oasis en la evolución del trastorno. Las alteraciones visuales, la debilidad muscular, las parestesias, los temblores y la ataxia (falta de coordinación motora) son síntomas frecuentes de la esclerosis múltiple avanzada.
La epidemiología consiste en el estudio de los diversos factores, como localización geográfica, la edad, el sexo, la dieta y la raza que intervienen en la distribución de una enfermedad en la población.
Los factores ambientales que influyen en la EM dándose mayor incidencia entre personas que pasan su infancia en un clima frío, incluso si se trasladan posteriormente a un clima más cálido. La prueba de que intervienen factores genéticos procede del descubrimiento de que la esclerosis múliple es poco frecuente en determinados grupos étnicos como los africanos y los asiáticos, incluso cuando viven en un medio ambiente en el que la incidencia de la enfermedad es alta en otros grupos. El trastorno se da en el 0.15% de la raza blanca y es aproximadamente dos veces más frecuente en mujeres.
Existe una fuerte predisposición genética a padecerla, y están implicados gran cantidad de genes diferentes, haciendo cada uno de ellos una pequeña contribución.
Es un trastorno autoinmunitario (el sistema inmunitario del organismo ataca una parte del organismo, como si fuera una sustancia extraña), la mielina es el foco de la reacción inmunitaria incorrecta. Puede provocarse un modelo animal de esclerosis múltiple, llamado encéfalomielitis autoinmunitaria experimental, en animales de laboratorio inyectándoles mielina y un preparado químico que estimula al sistema inmunitario. Uno de los enigmas de la esclerosis múltiple es que la respuesta curativa de nueva mielinización, que ocurre en los modelos animales y en las primeras fases de la mayoría de los casos humanos, acaba por fracasar.
Hay una serie de fármacos que retrasan la evolución de la esclerosis múltiple o bloquean alguno de sus síntomas, pero no hay curación.
Enfermedad de Alzheimer
Es la causa más habitual de demencia. Un 10% de la población general con más de 65 años padece la enfermedad y la proporción es del 35% en las personas mayores de 85 años.
Es progresiva. En las primeras fases aparece disminución selectiva de la memoria, en las fases intermedias hay confusión, irritabilidad, ansiedad y deterioro del habla y en las fases avanzadas el paciente se deteriora hasta el punto de que le resultan difíciles respuestas tan simples como tragar o controla la vejiga. Es una enfermedad terminal.
Puesto que la enfermedad de Alzheimer no es la única causa de demencia, no puede diagnosticarse con certeza basándose en sus síntomas comportamentales, el diagnóstico definitivo lo da la autopsia. Las dos características definitorias de la enfermedad son los ovillos neurofibrilares y las placas de sustancia amiloide (o amilácea). Los ovillos neurofibrilares son marañas de proteínas parecidas a hilos que se forman en el citoplasma de la neurona y las placas amiloides son cúmulos de tejido cicatrizado compuesto por neuronas degenerándose y una proteína denominada amiloide, que está presente en el encéfalo normal sólo en muy pequeñas cantidades. Además se produce una pérdida neuronal importante.
Aunque los ovillos neurofibrilares, las placas amiloides y la pérdida neuronal tienden a darse en todo el encéfalo de los pacientes de Alzheimer, predominan más en ciertas áreas que en otras, prevalecen en particular en estructuras del lóbulo temporal medial, como son la corteza entorrinal, la amígdala y el hipocampo –todas las estructuras que intervienen en diversos aspectos de la memoria- También abundan en la corteza temporal inferior, la corteza parietal posterior y la corteza prefrontal- todas ellas áreas que median funciones cognitivas complejas.
En la enfermedad de Alzheimer hay un componente genético primordial. Las personas con un familiar inmediato víctima de Alzheimer tiene un 50% de probabilidad de verse afectadas por la enfermedad si llegan hasta los ochenta años de edad.
Gran parte de las investigaciones sobre la genética de la enfermedad de Alzheimer se han centrado en las poco comunes formas familiares de manifestación precoz de la enfermedad. Se han encontrado que varias mutaciones genéticas se asocian con el comienzo precoz de la enfermedad, y todas ellas están implicadas en las síntesis de amiláceos o tau, una proteína que se encuentra en los ovillos neurofibrilares.
Un factor que complica la búsqueda de un tratamiento o curación es que aún no está claro cuál es el síntoma primario, cuestión clave puesto que es más probable que se ponga a punto un tratamiento eficaz si las investigaciones se centran en el síntoma primario. Las placas amiloides son el candidato más popular; la hipótesis amiloide mantiene que el desarrollo de estas placas es el síntoma primario del trastonro, que causa todos los demás síntomas. Sin embargo, otros creen que el síntoma primario es el desarrollo del tau y los ovillos neurofibrilares, y otros a su vez apoyan a otros candidatos, por ejemplo, una alteración de la regulación del calcio.
El primer tratamiento se centró en la disminución de los niveles de acetilcolina (agonista polinérgico), ya qué éste fue uno de los primeros cambios neuroquímicos que se detectaron en estos pacientes. Los agonistas colinérgicos se siguen prescribiendo en ocasiones, pero, excepto unos cuantos beneficios menores iniciales en el trastorno, han resultado ser ineficaces. En la actualidad el tratamiento más prometedor es el de la aproximación inmunoterapéutica, que ha utilizado una vacuna amiloide para reducir los depósitos de placas y mejorar el rendimiento en tareas de memoria en un modelo de ratón transgénico de la enfermedad de Alzheimer. En seres humanos se han observado efectos terapéuticos, pero en el 5% de los pacientes se ha dado una inflamación peligrosa en el SNC.
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| Enfermedad de Alzheimer. Antecedentes: Paciente de 68 años de sexo femenino, consulta por deterioro psico-orgánico de rápida evolución, caracterizado por trastornos de memoria, lenguaje (disminución y procacidad), comportamiento (inquietud permanente y agresividad en el lenguaje). Solo es capaz de seguir órdenes muy simples. Hallazgos: Se observa marcada disminución global de la perfusión cortical, de predominio temporo-parietal bilateral (imagen axial, sagital [flechas] y coronal posterior) áreas azules; con relativa preservación de la corteza sensorio-motor (imagen coronal anterior). Los núcleos basales y estructuras infratentoriales se aprecian de perfusión conservada (cerebelo en tono más intenso). |
Puesto que rara vez es posible llevar a cabo en los propios pacientes la experimentación necearia para descubrir la base neuropatológicas de los sñindromes neuropsicológicos humanos, los modelos animales de estos trastornos desempeñan un importante papel en dicha investigación. Incluso los mejores modelos animales de las enfermedades neuropsicológicas presentan sólo algunas de las características de las enfermedades que representan, en consecuencia, los modelos animales han de emplearse con precaución. No es posible evaluar los modelos animales de disfunción neuropsicológica que están investigándose en la actualidad hasta que se ha explorado cada uno exhaustivamente.
Se examinarán tres modelos animales que actualmente son motivo de intensa investigación: el modelo de activación propagada (“Kindling” de la epilepsia), el modelo del ratón transgénico de la enfermedad de Alzheimer y el modelo MPTP4 de la enfermedad de Parkinson.
Modelo de activación propagada de la epilepsia
En 1969, Goddard, McOmtyre y Leech aplicaron una leve estimulación eoléctrica al día a ratas mediante electrodos implantados en la amígdala: No hubo respuesta comportamental a unas cuantas primeras estimulaciones, pero pronto cada estimulación comenzó a provocar una respuesta convulsiva. Las primeras convulsiones fueron moderadas, implicando sólo un ligero temblor de la cara, sin embargo, con cada estimulación posterior las convulsiones provocadas se hicieron más generalizadas hasta que cada convusión afectó a todo el cuerpo. El desarrollo progresivo y la intensificación de las convulsiones inducidas por una serie de estimulaciones cerebrales periódicas llegaron a conocerse como fenómeno de activación propagada (kindling).
Se ha estudiado con mayor frecuencia en ratas sometidas a una estimulación repetida de la amígdala, aunque puede darse también en ratones, gatos, conejos, perros y en diversos primates y puede provocarse mediante la estimulación reiterada de muchas zonas del encéfalo distintas de la amígdala, y puede provocarse asimismo por la aplicación reiterada de dosis de sustancias químicas convulsivas que inicialmente estén por debajo del umbral de convulsión.
La activación propagada presenta características interesantes, hay dos a destacar: los cambios neurales (son permanentes, un sujeto que ha sido sometido a ella y al que luego se ha dejado de estimular durante varios meses sigue respondiendo a cada estimulación de baja intensidad con una convulsión generalizada.), y la segunda es que se origina por la estimulación distribuida en oposición a la masiva. Si los intervalos entre estimulaciones sucesivas son menores de una o dos horas, habitualmente se precisan más estimulaciones para activar en exceso a un sujeto y, en condiciones normales no se da ningún grado de activación propagada si los intervalos son menores de 20 minutos.
La activación propagada reproduce la epilepsia en dos puntos. En primer lugar, las convulsiones son similares a las que se observan en ciertos tipos de epilepsia en seres humanos. En segundo lugar, el fenómeno de activación propagada en sí mismo es comparable a la epileptogénesis (la adquisición o génesis, de la epilepsia) consecuente a un traumatismo craneoencefálico.
Difiere de la epilepsia en un punto importante. Las crisis epilépticas reaparecen espontáneamente, por lo contrario, las convulsiones por activación propagada son provocadas. No obstante, si se somete a los sujetos a ella durante un tiempo muy prologado, puede inducirse un síndrome que s realmente epiléptico, en el sentido de que los sujetos empiezan a mostrar crisis espontáneas y continúan mostrándolas incluso después de que se haya restringido la pauta de estimulación.
Algunos investigadores han empezado a centrarse en la conducta intercrítica (conducta que presentan los epilépticos entre sus crisis) . Para algunos epilépticos, en particular los que sufren crisis parciales complejas, los cambios patológicos en la conducta entre crisis son más perturbadores y más difíciles de tratar que las crisis en sí mismas. Varios estudios de activación propagada han demostrado que los sujetos manifiestan una serie de cambios en la conducta emocional entre crisis que son similares a los observados en humanos con epilepsia.
Modelo del ratón transgénico de la enfermedad de Alzheimer
El término transgénico se refiere al animal en el que se han introducido genes de otra especie.
Una dificultad al estudiar el Alzheimer es que sólo en los seres humanos y en unos cuantos primates relacionados se producen placas amiliodes, consideradas por muchos el síntoma esencial del trastorno, lo cual ha dificultado los estudios experimentales y abordar sus causas, y por todo ello el modelo del ratón transgénico de la enfermedad de Alzheimer resulta tan importante.
Existen varias formas el modelo transgénico de la enfermedad de Alzheimer. En uno, se inyectan genes que aceleran la síntesis de sustancia amiloide humana en óvulos de ratón recientemente fertilizados, los cuales se inyectan en una madre nodriza para que se desarrollen. Cuando los ratones transgénicos maduran, sus cerebros contienen muchas placas amiloides parecidas a las de los pacientes humanos con Alzheimer. Por otra parte, la distribución de las placas amiloides es comparable a la que se observa en pacientes humanos con Alzheimer, dándose las concentraciones más elevadas en estructuras del lóbulo temporal medial (hipocampo, amígdala y corteza entorrinal).
Este modelo no está exento de problemas. El ratón no presenta ovillos neurofibrilares y el grado de deterioro de la memoria cambia poco a medida que el ratón madura y se producen más placas. El modelo del ratón transgénico de la enfermedad de Alzheimer se ha utilizado para desarrollar una vacuna amiloide que se está probando en pacientes humanos.
Modelo MPTP de la enfermedad de Parkinson
El modelo animal preeminente de la enfermedad de Parkinson se desarrolló a partir de un lamentable accidente, que desembocó en un caso anómalo de enfermedad de Parkinson.
Un grupo de jóvenes adictos que manifestaban síntomas parkinsonianos habían consumido recientemente una nueva heroína sintética 1-metil-4-fenil-1,2,3,6-tetrahidropitidina o MPTP.
Los primates no humanos responden al MPTP como los seres humanos. Los cerebros de los primates expuestos al MPTP tienen una pérdida celular en la sustancia negra similar a la observada en los cerebros de los pacientes de Parkinson. Como la sustancia negra es la principal funente de dopamina del encéfalo, no es de extrañar que se reduzca marcadamente el nivel de dopamina, tanto en el modelo del MPTP como en el trastorno cuando ocurre de forma natural. No obstante, resulta curioso que en algunos monos el MPTP produzca una reducción significativa de dopamina sin provocar ningún síntoma motor pronunciado.
Con este modelo se descubrió que el deprenil , un agonista de las monoaminas, bloquea los efectos del MPTP y posteriormente se demostró que, cuando se administra deprenil a pacientes en la fase inicial de Parkinson, se retrasa la evolución de la enfermedad.
Se han desarrollado varios modelos de ratón transgénico de la enfermedad de Parkinson, pero el modelo MPTP se considera el mejor.
Respuestas de la Plasticidad Neural al Daño del Sistema Nervioso: Degeneración, Regeneración, Reorganización y Recuperación
El daño del sistema nervioso puede desencadenar cuatro respuestas de neuroplasticidad: degeneración, regeneración, reorganización y recuperación de la función.
Degeneración neuronal
Un método muy utilizado para el estudio controlado de las respuestas de las neuronas al daño es seccionar los axones. A esto le siguen dos tipos de degeneración(deterioro) neuronal : degeneración anterógrada y degeneración retrógrada.
- La degeneración anterógrada consiste en la degeneración del segmento distal –la parte del axón seccionado que queda entre el corte y los terminales sinápticos-. La degeneración anterógrada se produce poco después de la axotomía, ya que el corte separa el segmento distal del axón del cuerpo celular, el cual constituye el centro metabólico de la neurona. En unas cuantas horas, todo el segmento distal se inflama gravemente y en unos pocos días se rompe en fragmentos.
- La degeneración retrógrada consiste en la degeneración del segmento proximal- la parte del axón seccionado que queda entre el corte y el cuerpo celular. En el caso de la retrógrada el progreso es gradual hacia atrás desde el corte hasta el cuerpo celular. En unos dos o tres días se hacen evidentes cambios importantes en el cuerpo celular de la mayoría de las neuronas axotomizadas que pueden ser degenerativos o regenerativos. Los cambios degenerativos iniciales como una disminución de tamaño, sugieren que la neurona finalmente morirá, por lo general debido a muerte celular programada, pero a veces por necrosis o una combinación de ambos factores. Los cambios regenerativos iniciales, por ejemplo, un aumento de tamaño, indican que en el cuerpo celular se está dando una síntesis masiva de proteínas que se usan para reemplazar el axón degenerado. Pero los cambios regenerativos iniciales del cuerpo celular no garantizan la supervivencia a largo plazo de la neurona: si el axón que se está regenerando no logra establecer contactos sinápticos con el objetivo adecuado, la neurona acaba por morir.
En ocasiones la degeneración se extiende desde las neuronas lesionadas a neuronas ligadas a ellas a través de sinapsis, esto se denomina degeneración transneuronal.
- Degeneración transneural retrógrada: la degeneración se extiende desde las neuronas que establecen sinapsis con ellas.
- Degeneración transneural anterógrada: la degeneración se propaga desde las neuronas dañadas a neuronas con las que éstas establecen sinapsis.
Regeneración neuronal
La regeneración neuronal (nuevo crecimiento de las neuronas dañadas) no se da con tanto éxito en los mamíferos y otros vertebrados superiores como en la mayoría de los invertebrados y los vertebrados inferiores. La capacidad de crecimiento axónico certero de los vertebrados superiores durante su desarrollo original, se pierde alcanzada la madurez. La regeneración prácticamente no existe en el XNC de los mamíferos adultos y ene l SNP, en el mejor de los casos, es cuestión de lotería.
En el SNP de los mamíferos el nuevo crecimiento a partir del muñón proximal de un nervio lesionado suele comenzar dos o tres días después de haberse dañado. Hay tres posibilidades, dependiendo del tipo de lesión:
- Si la vaina de mielina original de la célula de Schwann permanece intacta, los axones periféricos crecen unos cuantos milímetros al día.
- Si se secciona el nervio periférico y los extremos cortados quedan separados unos pocos milímetros, los extremos del axón que se está regenerando suelen crecer dentro de vainas equivocadas y son guiados por ellas hacia destinos equivocados. Esta es la razón por la que a menudo resulta difícil recuperar el uso coordinado de una extremidad afectada por una lesión nerviosa, incluso si se ha producido una regeneración substancial.
- Si los extremos cortados del nervio periférico seccionado de un mamífero quedan muy separados o se daña una extensa sección del nervio, puede que no se produzca ninguna regeneración significativa: los extremos del axón que se está regenerando crecen de forma enmarañada en torno al muñón proximal, y la neurona termina muriendo.
El motivo obvio por el cual en los mamíferos se regeneran las neuronas del SNP y no lo hacen las del SNC es que las neuronas del SNP tienen la capacidad intrínseca de regenerarse, mientras que las neuronas del sistema nervioso central no la tienen. Sin embargo, este motivo no es correcto, ya que las neuronas del SNC pueden regenerarse si se trasplantan al SNP, mientras que las neuronas del SNP no pueden regenerarse si se trasladan al SNC. Es evidente el factor ambiental. Las células de Schwann son la clave del problema. Estas células que recubren de mielina los axones del SNP, favorecen la regeneración en el SNP de los mamíferos produciendo tanto factores neurotróficos como moléculas de adhesión celular (MAC).Los factores neurotróficos liberados por las células de Schwann estimulan el crecimiento de nuevos axones, y las moléculas de adhesión celular de las membranas celulares de las células de Schwann aportan las vías a lo largo de las cuales se desarrollan los axones en proceso de regeneración en el SNP.
La oligodentroglia, que proporciona mielina a los axones del SNC, no estimula ni guía la regeneración, de hecho, libera factores que impiden activamente la regeneración.
En vertebrados inferiores, la regeneración neuronal es extremadamente precisa, tanto en el SNC como en el SNP, e incluso cuando los axones en proceso de regeneración no crecen a través de los restos de las vainas de mielina de las células de Schwann. Esta precisión permite esperar un avance médico : si se pueden identificar y aplicar al encéfalo humano los factores que favorecen la regeneración precisa en los vertebrados inferiores, podría ser posible curar lesiones cerebrales que en la actualidad no tienen tratamiento.
Cuando un axón degenera, de los axones ilesos adyacentes crecen ramificaciones que establecen sinapsis en los lugares que ha dejado vacíos el axón que ha degenerado, esto se denomina crecimiento de brotes colaterales, y pueden crecer de las ramas terminales del axón o de los nódulos de Ranvier de las neuronas adyacentes.
Reorganización neuronal
El cerebro del mamífero adulto conserva la capacidad de reorganizarse en respuesta a la experiencia y también como respuesta a las lesiones.
Ejemplos de reorganización cortical tras daño del sistema nervioso
Los sistemas sensitivos y motores son especialmente aptos para estudiar la reorganización neuronal debido a su disposición topográfica. Se ha estudiado en dos circunstancias diferentes: tras daño de los nervios periféricos y tras daño de las áreas corticales primarias.
- Kaas y col.(1990). Evaluaron el efecto de realizar una pequeña lesión en una retina y extirpar la otra. Meses después se vio que las neuronas de la corteza visual primaria que originariamente tenían receptores en la zona lesionada, tenían receptores en el área de la retina contigua a la lesión, cambio que empezó a producirse a los pocos minutos de producirse la lesión.
- Pons y col.(1991) Cartografiaron la corteza somatosensitiva primaria de monos cuyas neuronas sensitivas del brazo contralateral se habían seccionado 10 años antes. La representación cortical de la cara se había extendido sistemáticamente al área original del brazo. El alcance de la reorganización era mucho mayor de lo que se había supuesto que fuera posible: el área de la cara en la corteza somatosensitiva primaria había ampliado sus límites más de 1 cm., posiblemente como consecuencia del intervalo particularmente largo, 10 años, entre la operación y el examen.
- Jenkins y Merzernich (1987) extirparon el área de corteza somatosensitiva del mono que responde al contacto de la palma de la mano contralateral. Tras varias semanas las neuronas adyacentes a la lesión respondían ahora al contacto con la palma.
- Saner, Suner y Donoghue (1990) seccionaron en ratas las neuronas motoras que controlan los músculos de sus vibrisas (bigotes). Semanas más tarde la estimulación del área de la corteza motora que previamente provocaba el movimiento de las vibrisas activaban ahora otros músculos de la cara.
Mecanismos de reorganización neuronal
Se han propuesto dos tipos de mecanismos para explicar la reoganización de los circuitos neuronales: un fortalecimiento de las conexiones existentes, posiblemente mediante la liberación de la inhibición y el establecimiento de nuevas conexiones mediante el crecimiento de brotes colaterales.
A favor del primer mecanismoestan dos observaciones. La reorganización se produce a menudo demasiado rápidamente para que pueda explicarse mediante crecimiento neuronal, y la reorganización rápida nunca conlleva cambios de más de 2 milímetros de superficie cortical. A favor del segundo mecanismo está la observación de que la magnitud de la reorganización a largo plazo puede ser demasiado grande para poder explicarse mediante cambios en las conexiones existentes.
Recuperación de la función tras daño cerebral
La recuperación de la función tras daño cerebral es un fenómeno poco conocido, por la dificultad de llevar a cabo experimentos controlados en nuestras clínicas de pacientes lesionados cerebrales y porque el daño del sistema nervioso puede ser el resultado de una serie de cambios compensadores que pueden confundirse fácilmente con la auténtica recuperación de la función, la cual es menos frecuente de lo que la myoría cree. No obstante, es probable una recuperación sustancial de la función cuando las lesiones son pequeñas y el paciente joven.
Se piensa que la reserva cognitiva (nivel de educación e inteligencia), desempeña un papel importante en la aparente recuperación de la función cognitiva tras daño cerebral. La reserva cognitiva permite realizar tareas cognitivas de modos alternativos.
Los mecanismos de recuperación de la función siguen sin conocerse. Parece probable que la reorganización neural contribuya a la recuperación pero hasta el momento la mayor parte de las pruebas de esta h hipótesis han sido indirectas. La prueba más sólida procede de un estudio en el que se halló que el grado de recuperación motora en pacientes con accidente cerebrovascular se relacionaba con el grado de reorganización cortical motora.
Durante años parecía que la reorganización neural era la única explicación de la recuperación del daño del SNC. El descubrimiento de la neurogénesis en adultos dio lugar a la posibilidad de que la proliferación neuronal intervenga en dicha recuperación, en especial cuando el daño afecta al hipocampo.
Hace poco se ha demostrado que la isquemia cerebral, la cual daña preferentemente al hipocampo, aumenta la neurogénesis en adultos, que muchas de estas nuevas células llegan a formar parte del hipocampo y que estas nuevas células establecen sinapsis y se convierten en neuronas maduras, pudiendo ser posible que este aumento de neurogénesis en adultos contribuya a la recuperación del paciente, aunque no hay pruebas manifiestas de esto. Sin embargo, si esta llega a demostrarse, el ejercicio, que se ha probado que incrementa la neurogénesis en adultos, podría resultar terapéutico para los pacientes con daño cerebral.
Plasticidad Neural y Tratamiento del Daño del Sistema Nervioso
Describimos a continuación las investigaciones en algunas de las nuevas aproximaciones terapéuticas principales, la mayor parte centradas en modelos animales, pero algunas han desembocado en ensayos clínicos con pacientes humanos.
Reducción del daño cerebral bloqueando la degeneración neural
Varios estudios han demostrado que podría reducirse el daño cerebral bloqueando la degeneración neural en pacientes humanos. En un estudio Xu y colaboradores (1990) indujeron isquemia cerebral en ratas limitando el flujo sanguíneo al encéfalo, lo cual tuvo dos efectos: dañó el hipocampo, estructura particularmente vulnerable a las lesiones isquémicas, y produjo una disminución del rendimiento de las ratas ene l laberinto de agua de Morris. Se trató el hipocampo de las ratas del grupo experimental con virus creados por ingeniería genética para que liberasen una proteína inhibidora de la muerte celular programada. Esta proteína previno tanto la pérdida de neuronas hipocampales como la disminución del rendimiento en el laberinto de agua de Morris.
Otras varias sustancias químicas bloquean la degeneración de las neuronas lesionadas. La más estudiada de éstas es el factor de crecimiento nervioso. Los estrógenos tienen un efecto similar. Los estrógenos son un tipo de hormonas esteroides liberadas en grandes cantidades por los ovarios( las gónadas femeninas). Limitan o retrasan la muerte neuronal, efecto que puede explicar por qué varios trastornos cerebrales, por ejemplo, la enfermedad de Parkinsosn, tienen mayor prevalencia en los hombres que en las mujeres.
En general las moléculas que limitan la degeneración neural también favorecen la regeneración.
Activación de la recuperación del daño del SNC favoreciendo la regeneración
Aunque la regeneración no se da normalmente en el SNC de los mamíferos, varios estudios han señalado que puede inducirse. Citaremos tres:
- Eitan y col. (1994) Seccionaron el nervio óptico izquierdo en ratas. En las ratas del grupo de referencia, las células ganglionares retinianas, las cuales componen el nervio óptico izquierdo, degeneraron de modo permanente. Las ratas experimentales recibieron una inyección de un agente que es tóxico para los oligodendrocitos, lo que eliminó la capacidad de estas células para bloquear la regeneración. Los nervios ópticos se regeneraron en estos sujetos.
- Cheng, Cao y Olson (1996) seccionaron la médula espinal de ratas, haciéndolas así parapléjicas ( con parálisis en la parte posterior del cuerpo). Trasplantaron secciones de nervio periférico mielinizado de un lado a otro del corte. Las neuronas de la médula espinal se regeneraron a través de las vainas de mielina de las células de Schawann implantadas, y la regeneración permitió que las ratas recobraran el uso de sus patas traseras.
- Un estudio similar consistió en trasplantar células de la vaina olfativa en lugar de células de Schwann, pero que son similares a ellas, dado que el sistema olfativo es ´unico en cuanto a su capacidad de mantener un crecimiento constante de axones procedentes de nuevas neuronas del SNP dentro del SNC (dentro de los bulbos olfativos). Li, field y Raisman ( 1998) hicieron lesiones en el fascículo corticoespinal de ratas y luego implantaron puentes de células de la vaina olfativa de un lado a otro de la lesión. Los axones crecieron a través de la lesión y la función motora de la pata afectada se restauró en parte.
Activación de la recuperación del daño del SNC mediante transplantes neurales
Vemos dos aproximaciones diferentes: el primero es trasplantar tejido fetal y el segundo trasplantar células madres (hemocitoblastos)
Trasplante de tejido fetal
La primera aproximación a los trasplantes neurales fue reemplazar una estructura lesionada por tejido fetal que pudiera desarrollarse en la misma estructura. Esta aproximación se centró en la enfermedad de Parkinson., cuyos enfermos carecen de las células liberadoras de dopamina de la vía nigroestriatal.
Los primeros indicios fueron positivos en el trnasplante bilateral de células de la sustancia negra fetales en monos tatados con MPTP. Los transplantes de sustancia negra fetal sobrevivieron en los monos tratados con MPTP; inervaron el tejido estriatal adyacente, liberaron dopamina y aliviaron la grave escasez de movimientos, temblor y rigidez producidos por el MPTP.
Poco después se ofrecieron los transplantes neurales como tratamiento de la enfermedad de Parkinson en hospitales de investigación, los implantes de sustancia negra fetal sobrevivieron y liberaron dopamina en el neoestriado anfitrión, y algunos de los pacientes mejoraron.
Los resultados iniciales fueron alentadores, aunque los pacientes de referencia no manifestaron mejoría, los implantes sobrevivieron en los pacientes experimentales y algunos presentaron una ligera mejoría. Desafortunadamente, sin embargo, aproximadamente un 15% de estos pacientes comenzaron a manifestar una serie de movimientos de contorsión y masticación aproximadamente un año después de la cirugía.
Los investigadores todavía no saben como llevar al máximo la supervivencia y crecimiento de los transplantes neurales y como reducir al mínimo sus efectos colaterales.
El autotrasplante de médula suprarrenal consiste en trasplantar a un paciente células de su propia médula suprarrenal al neoestriado, por lo general para tratar la enfermedad de Parkinson. Las células de la médula suprarrenal liberan pequeñas cantidades de dopamina, y existen algunos indicios iniciales de que podrían aliviar la enfermedad de Parkinson.
El paciente R. García d’Orta, que padecía enfermedad de Parkinson quiso someterse a este tratamiento. Tras recomendársele que aún no presentaba garantías, se trasladó a Mexico y allí le intervinieron. Dos semanas después de su regreso a casa murió de accidente cerebrovascular (ACV) ¿Consecuencia de la intervención? Es más que una posibilidad.
Trasplantes de células madre
Las células madre embrionarias son pluripotenciales, es decir, tienen capacidad de convertirse en muchos tipos de neuronas al llegar ala madurez. Se realiza inyectando células madres neurales embrionarias en el lugar dañado. Una vez inyectadas las células madre podrían desarrollarse y reemplazar a las células dañadas bajo la guía del tejido circundante.
Mc Donald y colaboradores inyectaron células madre neurales embrionarias en un área de lesión medular. Sus sujetos fueron ratas parapléjicas debido a un golpe. Las células madre migraron a diferentes áreas en torno al área dañada, donde se convirtieron en neuronas maduras. Las ratas llegaron a ser capaces de soportar su peso con sus patas traseras y andar torpemente.
Sin embargo, todavía se necesita mucha investigación:
- Han de elaborarse métodos eficaces de propagación de poblaciones de células madres neurales. Puesto que en algunas partes del mundo se han limitado por leylas fuentes de células embrionarias, los esfuerzos se han centrado en recolectar células madre neurales de cerebros adultos o en tratar de hacer que otros tipos de células madre adultas por ejemplo, las sanguíneas, se conviertan en células madres neurales. Hasta ahora, ningun aproximación ha conseguido un éxito total.
- Han de ponerse a punto técnicas para favorecer la supervivencia y maduración apropiada de células madre neurales una vez que se han implantado.
- Han de identificarse los factores que impulsan el establecimiento de conexiones correctas con las células supervivientes.
- Tienen que elaborarse métodos para estimular la recuperación funcional. Por ejemplo, se ha prestado poca atencional tratamiento comportamental de pacientes con implantes de células madre neurales, lo que probablemente sea un factor importante de su recuperación.
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| Células madre |
Accidente cerebrovascular
Los pequeños accidentes cerebrovasculares producen una zona nuclear de daño cerebral a lo cual sigue a menudo una pérdida de función neural que se extiende gradualmente alrededor de este núcleo.
Nudo y colaboradores (1996) produjeron pequeñas lesiones isquémicas ( producidas por una interrupción del riego sanguíneo) en el área de la mano de la corteza motora de los monos. 5 días después, iniciaron un programa de adiestramiento y práctica manual, que redujo sustancialmente la expansión del daño cortical y mostraron asimismo un mayor grado de recuperación de la utilización de la mano afectada.
Uno de los principios que ha surgido del estudio del desarrollo neural es que las neuronas parecen estar en una situación de competición: compiten con otras neuronas por los lugares sinápticos y las neurotrofinas y las perdedoras mueren.
En un experimento con terapia inducida por restricción se mantuvo sujeto el brazo útil de un paciente con ACV unilateral durante dos semanas mientras se sometía al brazo afectado a entrenamiento intensivo. La ejecución con el brazo afectado mejoró marcadamente aumentando asimismo el área de la corteza motora que controlaba dicho brazo.
Lesión medular
En una aproximación para tratar a pacientes medulares se sujetó con un arnés sobre una cinta rodante en movimiento a pacientes que no podían andar. Aproximadamente un 90% de los pacientes adiestrados llegaron finalmente a andar por sí mismos, en comparación con sólo un 50% de los que habían recibido fisioterapia convencional.
Miembros fantasmas
La peculiaridad más sorprendente del miembro fantasma (seguir sintiendo un miembro amputado) es su realismo. Alrededor del 50% de las personas que lo padecen experimentan dolor crónico grave en su miembro fantasma, lo cual parece deberse a una irritación de los nervios del muñón.
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