Investigadores descubren las células responsables de los temblores y hallan la forma de controlarlos

Célula de Purkinje. Unknown author / Public domain

Investigadores del Baylor College of Medicine y del Jan and Dan Duncan Neurological Research Institute del Texas Children's Hospital han mejorado nuestra comprensión de cómo ocurre el temblor, el trastorno del movimiento más común, abriendo la posibilidad de nuevas terapias para esta afección. El estudio aparece publicado el 17 de marzo en la revista eLife.

Trabajando con modelos animales, los investigadores descubrieron que un tipo particular de célula cerebral, conocida como la célula de Purkinje, desencadena el temblor cuando su patrón de señalización a otras neuronas cambia de un patrón regular a señalización en ráfagas. El patrón de señalización alterado volvió a la normalidad y el temblor se detuvo cuando los animales fueron tratados con estimulación cerebral profunda dirigida a un grupo de neuronas cerebelosas que se comunican con las células de Purkinje.

"El temblor es un movimiento de sacudida involuntario y rítmico en una o más partes del cuerpo. Los tratamientos disponibles no siempre son efectivos y el desarrollo de nuevas terapias para ayudar a las personas con esta afección se ha limitado en parte por no saber qué tipos de células están involucradas, "dijo la primera autora Amanda M. Brown, estudiante graduada en el laboratorio del Dr. Roy Sillitoe en Baylor. "En este estudio, observamos la actividad cerebral subyacente asociada con esta afección en modelos animales y descubrimos que las células de Purkinje en el cerebelo pueden desencadenar y propagar las señales de temblor".

Existen diferentes categorías de temblor. Algunos pueden ser intermitentes o constantes y ocurrir esporádicamente, o algunos pueden estar asociados con muchos otros trastornos neurológicos, como la enfermedad de Parkinson, la ataxia o la distonía. Aunque el temblor como condición no es potencialmente mortal, puede ser incapacitante o dificultar las tareas diarias esenciales, como comer, beber y caminar.
Las células de Purkinje juegan un papel activo en el temblor

Estudios anteriores habían insinuado que tener células de Purkinje defectuosas en el cerebelo, un área del cerebro involucrada en el movimiento, el equilibrio y la coordinación y otras funciones, parecía contribuir a la generación de temblor. Estos hallazgos llevaron a Brown y sus colegas a probar directamente esta posibilidad.

Primero, eliminaron genéticamente la capacidad de las células de Purkinje de comunicarse con otras células en los modelos de ratones, esperando que estos ratones desarrollaran temblor.

"Sorprendentemente, no vimos temblor", dijo Brown. "Esto nos dijo que la actividad, en lugar de la pérdida de actividad, de las células de Purkinje era importante para causar temblor. Las células de Purkinje tenían que ser capaces de indicar a otras células cerebrales que ocurriera el temblor".

Pero, ¿qué tipo de señal desencadenaría el temblor?

Para responder a esta pregunta, Brown y sus colegas colocaron electrodos en el cerebro de los ratones y registraron la actividad de las células de Purkinje durante el temblor y en estado normal.

"Descubrimos que en estado normal, las señales que las células de Purkinje envían a otras células cerebrales siguen un patrón regular de actividad, pero durante el temblor, las señales aparecen en ráfagas", dijo Brown.

Otros experimentos demostraron que fue esta actividad tipo explosión la que provocó el temblor. Los experimentos utilizaron una técnica llamada optogenética, que permite a los científicos controlar la actividad cerebral con luz. Brown y sus colegas diseñaron su método optogenético para hacer que las células de Purkinje hagan señales a propósito en explosiones. Cuando los investigadores desencadenaron una actividad similar a una explosión, los animales tuvieron un temblor.

"Al variar la frecuencia de la señal producida por las células de Purkinje, pudimos variar la frecuencia del temblor", dijo Brown. "Esto sugiere que el cerebelo puede estar involucrado en muchos tipos diferentes de trastornos del temblor".

Detener el temblor con estimulación cerebral profunda

Actualmente, para las personas que tienen temblor que no responde al tratamiento farmacológico, generalmente se recomienda la estimulación cerebral profunda y generalmente se dirige a una región del cerebro llamada tálamo, que recibe información del cerebelo, entre otros lugares. Este tratamiento generalmente es útil, explicó Brown, pero con el tiempo puede volverse menos efectivo. Los investigadores esperaban identificar una nueva ubicación objetivo para el tratamiento que pudiera agregar beneficios y potencialmente durar más tiempo.

Los investigadores establecieron un sistema experimental que les permitió comenzar la estimulación cerebral profunda solo cuando un ratón tenía un temblor. Los resultados fueron emocionantes y alentadores. Demostraron que la estimulación cerebral profunda del cerebelo puede reducir con éxito la intensidad del temblor a niveles normales.

"Fue muy emocionante ver que la estimulación cerebral en el cerebelo profunda puede detener los temblores más severos en ratones", dijo Sillitoe, autor de correspondencia y profesor asociado de patología e inmunología y de neurociencia en Baylor y Texas Children's. Sillitoe también es codirector del Programa de Posgrado en Desarrollo, Modelos de Enfermedades y Terapéutica en Baylor. "Aunque estos hallazgos son prometedores, todavía queda mucho trabajo por hacer antes de que podamos llevar este enfoque a la clínica".

Fuente de la noticia: Baylor College of Medicine. "Researchers find brain cell that triggers tremor and how to control it." ScienceDaily. ScienceDaily, 19 March 2020.