Los investigadores han identificado una firma metabólica única asociada con el tejido cerebral epiléptico que causa convulsiones. El biomarcador químico se puede detectar de forma no invasiva utilizando tecnología basada en imágenes de resonancia magnética. Permitirá a los médicos identificar con precisión pequeñas regiones de tejido cerebral anormal en las primeras etapaspacientes con epilepsia que no pueden detectarse hoy en día utilizando la tecnología actual. El biomarcador también podría usarse para localizar regiones cerebrales epilépticas para la extracción terapéutica sin la necesidad de cirugía adicional.
Los hallazgos se informan en la revista Epilepsia .
La epilepsia afecta a aproximadamente el uno por ciento de las personas en todo el mundo. Su sello distintivo son las convulsiones impredecibles que ocurren cuando grupos de neuronas en el cerebro se disparan de manera anormal al unísono. Alrededor del 30 por ciento de los pacientes con epilepsia no responden a los medicamentos para prevenir las convulsiones. Cirugía para eliminar áreasdel cerebro asociado con la actividad epiléptica puede ayudar a prevenir las convulsiones en estos pacientes.
"Uno de los mayores desafíos en la epilepsia es el diagnóstico", dijo el Dr. Jeffrey Loeb, presidente de John S. Garvin y jefe de neurología y rehabilitación en la Universidad de Illinois en el Colegio de Medicina de Chicago y autor correspondiente del estudio.Las técnicas no invasivas no pueden detectar áreas epilépticas del cerebro menores de aproximadamente ocho a 10 centímetros cuadrados, por lo que muchos pacientes con epilepsia en etapa inicial a menudo no se diagnostican ni reciben tratamiento.
"Con este nuevo biomarcador, deberíamos poder detectar regiones muy pequeñas de actividad epiléptica, más pequeñas que un solo centímetro cuadrado, y lo hacemos de manera no invasiva", dijo Loeb.
El biomarcador pronto puede hacer que la necesidad de cirugía para identificar regiones epilépticas del cerebro para su posterior eliminación sea obsoleta. Para ubicar estas áreas, los cirujanos implantan electrodos en la superficie del cerebro que deben permanecer en su lugar durante muchos días.
"Si podemos detectar estas áreas con un alto grado de precisión con un escáner cerebral, podemos ahorrarle a nuestros pacientes una cirugía adicional", dijo Loeb. "La tecnología también nos permitirá diagnosticar la epilepsia mucho antes. Esto es crítico sideben desarrollar nuevos tratamientos para evitar que se desarrolle epilepsia después de una lesión en la cabeza, un derrame cerebral o un tumor cerebral ".
Loeb y sus colegas utilizaron una técnica llamada espectroscopía de resonancia magnética para identificar la firma metabólica de los tejidos cerebrales epilépticos versus no epilépticos extirpados de nueve pacientes que se sometieron a una monitorización eléctrica invasiva del cerebro como parte de su cirugía de epilepsia. La espectroscopía de resonancia magnética puede detectar compuestos asociados conmetabolismo celular. Como parte de esta cirugía terapéutica, también se eliminaron las regiones epilépticas y cercanas con menos o ninguna actividad eléctrica epiléptica.
Loeb y sus colegas exploraron ambos tipos de tejido con una potente máquina de espectroscopía de resonancia magnética Tesla de 11.7 en la Universidad Estatal de Wayne en Detroit. Descubrieron que el tejido con altos niveles de actividad eléctrica epiléptica era bajo en lactato y tenía niveles más altos de creatina, fosfocreatina ycolina, que sugiere un metabolismo anormal. Cuando observaron estos tejidos en el laboratorio, vieron que había aumentado la vascularización en comparación con el tejido con actividad eléctrica epiléptica baja o nula. El análisis genético de las mismas regiones de tejido reveló una mayor activación de los genes asociados con la vascularizacióny estados metabólicos alterados.
"Estudios anteriores han utilizado la espectroscopía de resonancia magnética para observar metabolitos individuales en el tejido cerebral epiléptico, pero el nuestro es el primero en usar imanes de alta resistencia para observar metabolitos múltiples simultáneamente", dijo Loeb. "Cuando se combina con nuestros datos genómicos e histológicos"de estas mismas muestras, el perfil de biomarcadores no solo era altamente específico para los tejidos epilépticos del cerebro, sino que también revelaba un estado metabólico y vascular anormal que podría ser la base de la afección epiléptica ".
La razón detrás del perfil metabólico anormal en el tejido epiléptico sigue siendo desconocida y necesita ser estudiada más a fondo, dijo Loeb. "Estas son áreas del cerebro donde grandes poblaciones de neuronas se disparan a menudo, y esto consume mucha energía, por lo queno es sorprendente que veamos un perfil metabólico alterado con una expansión masiva de vasos sanguíneos ".
Los estudios de colaboración actuales entre UIC y Wayne State están trabajando para traducir completamente esta firma metabólica en un método clínico verdaderamente no invasivo para detectar y localizar regiones epilépticas del cerebro con alta fidelidad utilizando máquinas de resonancia magnética .
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Materiales proporcionado por Universidad de Illinois en Chicago . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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