IPN evalua de los efectos de la TMS en la actividad motora en Parkinson

Científicos

Actipulse International y el Instituto Politécnico Nacional, están llevando a cabo un ejercicio de investigación de las alteraciones producidas por la TMS en el cerebro de ratas con Parkinson inducido, con el afán de encontrar datos científicos que nos permitan determinar los mecanismos precisos que desencadena la estimulación magnética.

En este estudio piloto, se utilizó un modelo de rata parkinsoniana mediante la lesión del haz medial del cerebro anterior en el hemisferio derecho (con 6-hidroxidopamina), ya que dicha estructura contiene axones de las neuronas dopaminérgicas de la sustancia nigra pars compacta, y este modelo simula los efectos motores en los roedores (Figura 5). Posteriormente, las 12 ratas lesionadas fueron clasificadas en 2 grupos: i) grupo con TMS y grupo placebo, todas las ratas fueron sometidas a 40 sesiones de TMS de acuerdo a los protocolos de Actipulse para el tratamiento de Enfermedad de Parkinson.

ipn figura5
Figura 5. Representación del corte coronal del cerebro de una rata con lesión del haz medial. Señalando con una flecha azul se encuentra la lesión en el haz medial que induce el modelo de Parkinson en rata.

 

Se realizaron evaluaciones iniciales, intermedias y al final del período de estimulación con el fin de evaluar el grado del daño motor y cognitivo basal y la mejoría con la TMS. Las pruebas aplicadas fueron:

  1. Giro inducido por anfetamina: La disminución de los giros ipsilaterales inducidos por la administración de anfetamina nos orienta acerca del grado de recuperación de los niveles de dopamina en el lado lesionado, dado que esta droga induce la liberación de dopamina. La prueba se evalúa colocando cada rata en un cilindro de plástico posterior a la administración intraperitoneal con D-anfetamina. Se cuantifica el número total de giros hechos hacia el sitio de la lesión y los realizados hacia el lado contrario, durante 60 minutos cada 10 minutos. Los resultados de este primer lote (Figura 6), muestran que las ratas que recibieron TMS tienen una disminución significativa respecto al grupo placebo, incluso desde los primeros 20 días del tratamiento.

    prueba giro
    Figura 6. Prueba de giro inducido por anfetamina en modelo de ratas con Parkinson y tratamiento con TMS. Se muestra la cantidad de giros del roedor respecto al tiempo. Los grupos denotados como lesionadas son aquellas ratas que recibieron TMS, mientras que el grupo sham no recibió estimulación. Tras los primeros 20 días del tratamiento las ratas lesionadas con tratamiento con TMS reducen el número de giros inducidos.

     

  2. Laberinto en cruz elevado o plus Maze: Es una de las pruebas más utilizadas en investigación preclínica sobre ansiedad en los modelos de respuesta incondicionada. El laberinto está compuesto por dos brazos abiertos, dos brazos cerrados y un área central, que se encuentra elevado por encima del suelo. El animal de experimentación es colocado en el centro del aparato y se le permite la exploración En este laberinto, generalmente se puede verificar que los animales realizan más entradas y permanecen más tiempo en los llamados brazos cerrados (BC) que en los llamados brazos abiertos (BA). Estas manifestaciones hacen parte de rasgos comportamentales de las ratas, muy probablemente preservados filogenéticamente. La “evitación” de los lugares abiertos, se ha interpretado como una evitación de peligros potenciales frente a predadores. En ese contexto, se ha observado que incrementos relativos de las entradas y los tiempos de permanencia en los BA ocurren cuando los animales están bajo los efectos de fármacos ansiolíticos. En los resultados de este estudio, se encontró que el tiempo que las ratas del grupo B (con TMS) pasan en los brazos abiertos es mayor respecto a los del grupo A( Sham) al menos durante las primeras 20 sesiones. Esto da indicios de que la TMS está funcionando como un ansiolítico en los animales. Sin embargo un mayor número de ensayos son necesarios para poder confirmar esto.

    efecto ansiolitico
    Figura 7. Efecto ansiolítico de la TMS en modelo Parkinsoniano de rata. Las ratas del grupo B (TMS), pasan un mayor porcentaje del tiempo en los brazo abiertos en comparación con los del grupo A, tras 20 días de la TMS. SIn embargo, posterior a las 40 sesiones, estos efectos son inversos.

     

  3. Prueba de enterramiento defensivo: En esta prueba se analiza la conducta innata de los roedores para ocultar un estímulo aversivo en el medio natural. En este caso el estímulo está representado por un pequeño electrodo a través del cual se le administra un choque eléctrico. Se coloca al animal dentro de la jaula, el cual inicia la típica conducta exploratoria y eventualmente al recibir la descarga, inicia conductas típicas de roedores de ocultar o enterrar un objeto que les resulte no familiar y potencialmente peligroso, en este caso el electrodo. Se observa la conducta de la rata por un período en el cual se evalúa la conducta acumulativa de enterramiento, es decir, el tiempo en seg que el animal empleó enterrando el electrodo. Este parámetro refleja los niveles de ansiedad del animal, de tal manera que una reducción o aumento en el tiempo acumulativo de enterramiento se interpreta como una reducción o aumento en los niveles de ansiedad, comparando siempre con animales control. Tras las primeras mediciones de este experimento, se nota que el grupo A (sham) no tiene un cambio considerable en cuanto a los tiempos de enterramiento después de 20 ni 40 días. Sin embargo, el grupo con TMS tiene una disminución considerable del tiempo que tarda en enterrar el estímulo después de 40 días de la estimulación (Figura 8). Estos resultados en conjunto con lo anterior denotan que existe un efecto ansiolítico por la TMS.

    enterramiento ratas parkinson
    Figura 8.  Prueba de enterramiento en ratas con modelo Parkinsoniano con TMS. El grupo A mantiene los mismos tiempos de enterramiento aún tras 40 días. SIn embargo. El grupo B (TMS), disminuye su tiempo de enterramiento significativamente tras 40 días de recibir TMS.

Los resultados aquí mostrados son la primer parte de un proyecto a mediano plazo de la investigación con el IPN. Actualmente se está trabajando en pruebas moleculares e histológicas para identificar cuáles fueron los principales cambios tras la estimulación.


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