La técnica de los ultrasonidos es de sobra conocida en sus aplicaciones más habituales y familiares como la ecografía. Sin embargo, en los últimos años se han ido perfilando otros usos a esta técnica diagnostica que abren nuevas posibilidades diagnósticas y terapéuticas en la epilepsia y otras enfermedades neurológicas.
La energía ultrasónica puede aprovecharse para modular la actividad cerebral y para transportar medicamentos a sitios muy concretos por medio de nanoparticulas y así tratar enfermedades neurológicas con mayor precisión, como recientemente se ha revisado en un artículo de la revista Nature.
El año pasado, la Administración de Alimentos y Fármacos (FDA) de los EE. UU. aprobó la talamotomía (destrucción de un núcleo subcortical cerebral) por ultrasonido enfocada como un tratamiento para las personas con temblor esencial que no respondieron a los medicamentos. En este caso, se utilizan altas intensidades de energía, que generan efectos térmicos: el tejido se calienta y las células mueren.
Sin embargo, la utilización de ultrasonidos de menor energía (por lo menos en un orden de magnitud menor que las utilizadas para tratar el temblor) permite cambios más sutiles en los sistemas cerebrales, en una técnica con impresionante proyección llamada neuromodulación por ultrasonidos focalizados. En este formato, los ultrasonidos en lugar de destruir células cerebrales, básicamente regulan el ritmo de actividad del sistema neuronal, en ocasiones con gran precisión. Sus mecanismos concretos aún no son bien comprendidos, pero lo más probable es que los efectos de los ultrasonidos de baja intensidad sean mecánicos: las células experimentan algo parecido a lo que siente una persona parada cerca de un altavoz potente, sintiendo literalmente la vibración del “bum bum”. Los ultrasonidos generan una ola de presión que empuja el tejido, creando vibraciones que hacen que las membranas celulares noten estos mínimos estiramientos y tensiones dentro de la membrana, que generan compresión o expansión de las neuronas individuales. Estos cambios mecánicos activarán canales irónicos que son sensibles mecánicamente y se activarían los impulsos nerviosos.
Estas técnicas no son en sus efectos muy diferentes de otras técnicas de neuromodulación como la estimulación magnética transcraneal, pero tienen una diferencia fundamental: su precisión. El ultrasonido, puede ser enfocado con altísima precisión. Este hecho lo perfila como una técnica con gran potencial para alcanzar regiones profundas del cerebro de forma selectiva, lo que no es posible con los enfoques electromagnéticos actuales.
Para saber más:
1. Landhuis, E. Ultrasound for the brain. Nature. 2017;551:257–259.
2.- Airan RD, et al. Noninvasive Targeted Transcranial Neuromodulation via Focused Ultrasound Gated Drug Release from Nanoemulsions. Nano Lett. 2017;17:652–659.
3.- Yang T, et al. Transcranial ultrasound stimulation: a possible therapeutic approach to epilepsy. Medical hypotheses. 2011;76:381–383.
