Una investigación realizada por ingenieros de la Universidad de Wisconsin-Madison, informa sus hallazgos respecto a tratar una conmoción cerebral al enfriar el cerebro y respaldan el enfoque de tratamiento a nivel celular.

[/media-credit] Estudian lesiones cerebrales traumáticas.

«Actualmente no existen tratamientos médicos efectivos para las conmociones cerebrales y otros tipos de lesiones cerebrales traumáticas«, dice Christian Franck, profesor asociado de ingeniería mecánica de UW-Madison que dirigió el estudio «Application of mild hypothermia successfully mitigates neural injury in a 3D in-vitro model of traumatic brain injury» [1] publicado en en la revista PLOS ONE.

Franck agrega que «estamos muy entusiasmados con nuestros hallazgos porque potencialmente podrían allanar el camino para los tratamientos que podemos ofrecer a los pacientes«.

Es un proceso es un poco más complicado que sencillamente aplicar una bolsa de hielo en la cabeza.

Al realizar experimentos en células cerebrales en un plato para laboratorio, Franck y su equipo descubrieron varios parámetros clave que determinaron la efectividad del enfriamiento terapéutico para mitigar el daño a las células lesionadas.

«Descubrimos que, para que este tratamiento sea exitoso, hay un punto óptimo«, dice. «No se puede enfriar muy poco; no se puede enfriar demasiado; y no se puede esperar demasiado tiempo después de una lesión para comenzar el tratamiento«.

Y cuando los investigadores identificaron ese punto óptimo, los resultados fueron sorprendentes.

«Me sorprendió lo bien que funcionó el enfriamiento«, dice Franck. «Realmente volvimos y repetimos los experimentos varias veces porque al principio no lo creía«.

La alta incidencia de conmociones cerebrales subraya una apremiante necesidad de tratamientos. Cada año en los Estados Unidos, se estima que se evalúan 1.7 millones de nuevos casos de lesiones cerebrales traumáticas en salas de emergencia, y anualmente la incidencia de conmociones cerebrales relacionadas con el deporte puede llegar a 3.8 millones.

Un impacto traumático en el cerebro puede activar vías bioquímicas que conducen a la neurodegeneración, el deterioro progresivo y la pérdida de función en las células cerebrales. La neurodegeneración causa problemas de salud de largo plazo y potencialmente devastadores para los pacientes.

«Estas vías son como activar un interruptor molecular defectuoso en su cerebro«, dice Franck.

En sus experimentos, los investigadores observaron dos de esas vías bioquímicas.

Primero, crearon una red de neuronas en un plato para laboratorio y administraron un estímulo mecánico que simula el tipo de lesión y daño celular que las personas experimentan con una conmoción cerebral.

Luego enfriaron las células lesionadas por separado a 4 temperaturas diferentes. Descubrieron que 33 grados Celsius (91.4 grados Fahrenheit) proporcionaban el mayor beneficio protector para las células después de 24 y 48 horas después de la lesión. En particular, el enfriamiento a 31 grados centígrados tuvo un efecto perjudicial.

«Así que si existe hay tal cosa como enfriarse demasiado«, comenta Franck.

El tiempo también es un factor. Para obtener el mejor resultado, el equipo determinó que el enfriamiento debía comenzar dentro de las 4 horas posteriores a la lesión y continuar durante al menos 6 horas, aunque Franck dice que aún el enfriamiento durante 30 minutos mostró algunos beneficios.

Cuando se adhirieron a esos parámetros, los investigadores descubrieron que podían mantener apagadas las rutas bioquímicas dañinas de las células. En otras palabras, las células se mantuvieron sanas y funcionando normalmente, a pesar de que acababan de sufrir una lesión traumática.

Después de 6 horas de enfriamiento, los investigadores llevaron las células cerebrales conmocionadas de nuevo a una temperatura corporal normal, curiosos acerca de si el calentamiento causaría la activación de las vías bioquímicas dañinas.

«La mayor sorpresa fue que los interruptores moleculares en realidad permanecieron apagados, permanentemente, durante la duración del experimento de laboratorio«, comentó Franck. «Eso fue enorme«.

Él y sus estudiantes compararon sus resultados con estudios previos en animales y ensayos aleatorizados en humanos que investigaron el enfriamiento como tratamiento para las lesiones cerebrales traumáticas.

«Encontramos un acuerdo realmente bueno entre los estudios cuando marcamos esos parámetros específicos, por lo que es una señal muy alentadora«, afirma Franck. «Pero este no es el final de la historia. Creemos que esto justifica una mayor investigación en estudios con animales«.

Franck dice que hay más que aprender antes de enfriar el cerebro para que pueda ser un tratamiento práctico para los pacientes en una clínica. Por ejemplo, no es tan fácil como simplemente bajar la temperatura de todo el cuerpo de una persona, lo que afecta al corazón y puede tener un fuerte efecto negativo en el sistema inmunológico.

Más bien, aislar el enfriamiento del cerebro es crucial. «Esperamos que nuestro trabajo genere una motivación y renovado interés para resolver los desafíos técnicos para llevar este tipo de tratamiento a los pacientes en el futuro«, dice Franck. «Durante mucho tiempo, la literatura científica no fue concluyente sobre si este sería un tratamiento exitoso. Lo que demostramos en nuestro estudio fue que sí, en lo que respecta a la biología celular, esto es efectivo. Y ahora realmente vale la pena ir pensando en cómo podríamos implementar esto en la práctica«[.]