Ultrasonidos contra la depresión y el cáncer: esta técnica se abre paso para curar el cerebro

Todo es demasiado complejo en el cerebro. Apenas conocemos la causa de algunas de las principales enfermedades que afectan a este órgano, como el alzhéimer, el párkinson o las patologías psiquiátricas. Además, aunque lleguemos a conocer en detalle esa información, conseguir terapias precisas y eficaces seguirá siendo un reto en un mundo de incalculables y complejas conexiones neuronales. Administrar fármacos o practicar intervenciones no es tan sencillo como en el resto del cuerpo.

Por eso, la investigación científica trata de buscar alternativas y, en los últimos años, una vía se abre paso con fuerza: la aplicación de ultrasonidos, ondas mecánicas similares a las audibles, pero cuya frecuencia está por encima de la capacidad del oído humano para escucharlas. Por el momento, el uso clínico de esta herramienta está restringido a unas pocas aplicaciones concretas, pero en el terreno experimental resulta tan prometedora que podríamos estar a las puertas de una verdadera revolución en neurociencias.

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Entre los primeros beneficiados hay cientos de pacientes españoles de párkinson y de temblor esencial, dos patologías cuyos síntomas se parecen, pero que son problemas distintos. La primera es una enfermedad neurodegenerativa: la muerte de las neuronas que producen dopamina afecta a los movimientos. En cambio, la segunda es más frecuente (afecta al 6% de la población mayor de 60 años) y se produce, sin que haya degeneración, por el mal funcionamiento de las neuronas implicas en los circuitos del movimiento cuando movemos las manos para realizar cualquier tarea cotidiana. Sin embargo, las ondas ultrasónicas pueden ofrecer buenos resultados en los dos casos.

"El paciente se coloca un casco en la cabeza y la máquina emite mil haces de ultrasonidos de alta intensidad", explica en declaraciones a El Confidencial María Cruz Rodríguez Oroz, directora del Departamento de Neurología de la Clínica Universidad de Navarra, uno de los centros españoles que ya aplica esta técnica, conocida como sistema HIFU. "Cada uno de estos haces es de poca energía, así que no producen ningún efecto de forma aislada, pero se focalizan en una diana, en el punto del cerebro donde queremos actuar", añade.

De esta forma, la suma de toda la energía de todos los haces de ultrasonidos provoca una lesión por calor. Las ondas ultrasónicas, que se utilizan en otros ámbitos de la medicina, como las ecografías, en este caso no buscan visualizar tejidos, sino elevar la temperatura en una zona muy localizada del cerebro. El resultado es la eliminación de neuronas que están funcionando de manera anómala, aquellas que "en lugar de hablar, están haciendo ruido y, por lo tanto, impiden la comunicación".

Cuando las ondas actúan sobre una población de estas neuronas, pueden reducir su número hasta hacer que no prevalezcan sobre las que funcionan correctamente. Así, los neurólogos eliminan la señal aberrante y consiguen que el circuito motor de los pacientes con temblor esencial vuelva a la normalidad. En el párkinson, se utiliza el mismo sistema para acabar tanto con los temblores como con otros síntomas. "En función de la zona del cerebro donde lo apliquemos, conseguimos objetivos distintos", destaca.

Para los pacientes de estas patologías, los fármacos siguen siendo la primera opción, pero en muchas ocasiones no responden adecuadamente a los medicamentos —especialmente, en el caso del temblor esencial— o estos dejan de tener efectos con el paso del tiempo. Hasta ahora, la siguiente alternativa era la estimulación cerebral profunda: por medio de electrodos, se transmitía una corriente eléctrica a ciertos puntos del cerebro. Esto requiere una cirugía abierta para colocar los electrodos en el cerebro y el resto del sistema (cables y batería) de forma subcutánea que el paciente debe portar. Muchas personas tienen contraindicaciones, simplemente, rechazan este tratamiento por miedo. Sin embargo, los científicos descubrieron que los ultrasonidos pueden actuar en los mismos núcleos que los electrodos y con un efecto similar sobre las neuronas de forma no invasiva.

Depresión, ansiedad y adicciones, en el punto de mira

Por el momento, las dos únicas indicaciones terapéuticas de las ondas ultrasónicas aprobadas por parte de las agencias reguladoras para su uso en la práctica clínica es el temblor esencial y el párkinson. Sin embargo, en el campo experimental, los ultrasonidos están en plena efervescencia. "Igual que hay núcleos en el cerebro sobre los que podemos actuar para mejorar el temblor, hay otros circuitos que tienen que ver con las emociones, con el ánimo o con el sistema de recompensa en las adicciones", comenta María Cruz Rodríguez Oroz.

El concepto es el mismo: "Las neuronas trabajan de manera aberrante, hacen ruido, así que podemos recurrir a la misma solución, lesionar un volumen suficiente de ellas para que el ruido no prevalezca sobre la señal". De hecho, también se utilizan electrodos para trabajar sobre determinados núcleos del cerebro y tratar trastornos psiquiátricos, como la depresión, la ansiedad o las adicciones. Por ejemplo, en el caso de la depresión, una posible diana es la corteza prefrontal dorsolateral, una región del cerebro implicada en la regulación del estado de ánimo. Para la ansiedad, se apunta a la amígdala, estructura involucrada en la respuesta a miedo o estrés.

El caso de las adicciones es bastante complejo, pero siguiendo el mismo camino que con el temblor esencial y el párkinson, también se están realizando estudios para ofrecer la alternativa de los ultrasonidos. En concreto, investigadores británicos trabajan en un ambicioso proyecto para tratar la adicción al alcohol. La neuróloga de la Clínica Universidad de Navarra se muestra prudente. "Todavía no tenemos los resultados, hay que esperar a comprobar que podemos aplicar las ondas en condiciones de seguridad y eficacia para estos usos", apunta. En cualquier caso, reconoce que las expectativas son muy buenas.

Abrir la barrera hematoencefálica

Las posibilidades de los ultrasonidos podrían ir aún mucho más allá. Algunos científicos se están centrando en el sueño —hasta ahora, completamente imposible—, de abrir y cerrar la barrera hematoencefálica a nuestro antojo. Esta estructura es un muro muy selectivo que protege al cerebro: deja pasar algunas moléculas del torrente sanguíneo, mientras que evita el acceso de otras. El problema es que, de esta forma, es muy difícil hacer llegar los tratamientos, tanto para las enfermedades neurodegenerativas como para el cáncer cerebral. Los métodos para intentar superar esta barrera no han dado buen resultado e intentar abordar directamente el cerebro a través de inyecciones u otras intervenciones supone un elevado riesgo.

Sin embargo, las investigaciones están demostrando que es posible abrir la barrera hematoencefálica mediante ondas ultrasónicas, aunque a través de una técnica diferente. Los ultrasonidos que se están utilizando en el párkinson y los temblores esenciales, así como los que podrían aplicarse frente a la depresión o las adicciones, son de alta intensidad, es decir, que focalizan mucha energía que se transforma en calor, produciendo una lesión. En cambio, para la apertura de la barrera hematoencefálica son necesarios ultrasonidos de baja intensidad.

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El fenómeno que consiguen es "transitorio", comenta la experta, pero suficiente para que los fármacos puedan penetrar "en sitios muy concretos" del cerebro, por ejemplo, "donde sabemos que queremos reparar neuronas". ¿Significa esto que podremos aplicar tratamientos para el alzhéimer o el párkinson o mejorar el abordaje de los agresivos tumores cerebrales? Por el momento, se trata de una posibilidad "muy prometedora", pero que también está en fase de estudios.

Uno de los investigadores que está explorando esta vía es el neurólogo español José Obeso, junto con su grupo del Centro Integral de Neurociencias de HM Hospitales (HM CINAC). Su objetivo también es tratar el párkinson, pero además de aplicar los ultrasonidos de alta intensidad, como hacen otros colegas, pretenden desarrollar una terapia genética que haría llegar hasta el cerebro a través de un vector viral. En este caso, las ondas de ultrasonidos se aplicarían para abrir la barrera hematoencefálica y permitir la entrada de este agente terapéutico. La revista Science Advances publicó un artículo hace un año en el que estos científicos demostraban que el sistema funcionaba con macacos.