Cuál es el circuito cerebral oculto que explica por qué algunas lesiones neuronales causan epilepsia

La epilepsia focal afecta a más de 30 millones de pacientes en todo el mundo y es comúnmente causada por lesiones cerebrales, como un accidente cerebrovascular. Sin embargo, no está claro por qué algunos episodios causan la patología, mientras que otros no.

Un nuevo estudio realizado por investigadores del Brigham and Women’s Hospital, miembro fundador del sistema de atención médica Mass General Brigham, encontró que un circuito cerebral común puede vincular diferentes ubicaciones de lesiones que causan la enfermedad. En un artículo publicado en JAMA Neurology, los investigadores utilizaron una técnica llamada mapeo de la red de lesiones para identificar este circuito cerebral con hallazgos que apuntan a posibles objetivos para la estimulación cerebral.

“Estamos aprendiendo cada vez más sobre de dónde viene la epilepsia cerebral y qué circuitos cerebrales necesitamos modular para tratar a los pacientes con epilepsia. Usando un diagrama de cableado del cerebro humano, el mapeo de la red de lesiones nos permite mirar más allá de la ubicación de la lesión individual y mapear su circuito cerebral conectado”, informó el autor principal Frederic Schaper, instructor de Neurología en la Escuela de Medicina de Harvard y científico en el Brigham and Women’s Center for Brain Circuit Therapeutics.

Schaper y el equipo de trabajo estudiaron 5 conjuntos de datos de más de 1.500 pacientes con lesiones cerebrales. Los centros participantes en los EEUU y Europa incluyeron el Brigham and Women’s Hospital, el Hospital General de Massachusetts, el Boston Children’s Hospital, la Universidad Northwestern y los Hospitales Universitarios de Turku en Finlandia, Maastricht en los Países Bajos y Barcelona en España. Analizaron una variedad de lesiones cerebrales, como accidentes cerebrovasculares, traumas y tumores, lo que les permitió buscar conexiones de red comunes relacionadas con la epilepsia en diferentes regiones y tipos de daño cerebral.

Uno de los conjuntos de datos incluía veteranos de combate del Estudio de Lesiones de la Cabeza de Vietnam, que fue diseñado originalmente en la década de 1960 porque el daño cerebral causado por las heridas de las metralla de combate resultó en un aumento significativo en la aparición de la epilepsia.

“En nuestros estudios, hasta el 50% de los veteranos de combate de Vietnam sufrieron al menos una convulsión después de la lesión, a veces muchos años después de la lesión”, explicó el coautor Jordan Grafman del Shirley Ryan AbilityLab en Chicago. Sin embargo, agregó, “no está claro por qué esas marcas en algunos lugares causan epilepsia y en otros no”.

Los investigadores de Brigham compararon las ubicaciones del daño cerebral en los pacientes que desarrollaron epilepsia con los que no lo hicieron, y descubrieron que las marcas asociadas con la epilepsia se distribuían por todo el cerebro.

Sin embargo, estas mismas ubicaciones de lesiones estaban conectadas a una red cerebral común, lo que sugiere que las conexiones cerebrales interrumpidas por las lesiones, en lugar de las ubicaciones de los daños en sí, eran la clave. Estos hallazgos pueden tener implicaciones clínicas para predecir el riesgo de epilepsia después de un daño cerebral.

“Si podemos asignar una lesión a la red cerebral que identificamos, es posible que podamos estimar la probabilidad de que alguien contraiga epilepsia después de un accidente cerebrovascular. Esta aún no es una herramienta clínica, pero sentaremos las bases para futuros estudios que investiguen el uso de redes cerebrales humanos para predecir el riesgo de epilepsia”, afirmó Schaper.

Las conexiones cerebrales clave que identificaron no estaban en la superficie del cerebro, sino que se encontraban en lo profundo, en regiones llamadas ganglios basales y en el cerebelo. Los autores afirmaron que durante décadas, se ha demostrado que estas estructuras profundas modulan y controlan las convulsiones de epilepsia en modelos animales y se plantea la hipótesis de que actúan como un ‘bloqueo’ cerebral. Sobre la base de estos hallazgos, los investigadores analizaron los datos de resultados de 30 pacientes con epilepsia resistente a los medicamentos que se sometieron a estimulación cerebral profunda (DBS) para tratar las convulsiones. Descubrieron que les iba mucho mejor si el sitio de DBS estaba conectado a la misma red cerebral y lo identificaron usando lesiones cerebrales.

“Al programar un electrodo DBS para mejorar las convulsiones, es difícil saber qué lugar estimular porque pueden pasar meses antes de que las convulsiones del paciente mejoren —indicó el autor principal Michael Fox, profesor asociado de Neurología en la Escuela de Medicina de Harvard y director fundador del Brigham and Women’s Center for Brain Circuit Therapeutics—. Identificar este circuito cerebral para la epilepsia puede ayudarnos a orientar el lugar correcto para mejorar los resultados de los pacientes”, afirmó Schaper.

Los autores señalaron que el estudio actual fue un análisis retrospectivo que utilizó conjuntos de datos existentes y un diagrama de cableado de individuos sanos. Cuando estén disponibles, los análisis futuros podrían usar algo similar en pacientes y probar prospectivamente la utilidad de este circuito como herramienta clínica. “Ahora sabemos más sobre qué circuitos cerebrales pueden desempeñar un papel tanto en la causa como en el control de la epilepsia, esto abre oportunidades prometedoras para guiar nuestras terapias. Se necesitan futuros ensayos clínicos para determinar si este circuito puede guiar eficazmente el tratamiento de estimulación cerebral para la epilepsia y beneficiar a los pacientes”, concluyó Schaper.

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