Los pacientes que sufren enfermedades cerebrales como el Parkinson y Alzheimer, la depresión, el síndrome de Tourette, la sordera, la ceguera, los accidentes cerebrovasculares y el tinnitus tienen más opciones de tratamiento que nunca, gracias a los avances médicos en el uso de implantes cerebrales.
A pesar de estas innovaciones, los implantes presentan un importante inconveniente para los pacientes: el tejido cicatricial que se forma alrededor del implante limita severamente la función. La investigación de la Facultad de Ingeniería de MSU descubrió ideas que pueden proporcionar mejoras de diseño valiosas para futuros dispositivos.
Erin Purcell, profesora asistente de ingeniería biomédica, y Joseph Salatino, estudiante de doctorado en ingeniería biomédica, descubrieron información sobre las complejidades de las interacciones entre los implantes cerebrales y las células en las que interactúan. Como resultado, las células de soporte tienen un papel más importante en la determinación de la función del dispositivo de lo que se pensaba anteriormente.
"Los nuevos dispositivos implantables de hoy pueden leer y escribir señales eléctricas y químicas hacia y desde el sistema nervioso", señaló Purcell. "Eso ha creado oportunidades sin precedentes para comprender la función cerebral y tratar enfermedades o lesiones neurológicas, incluidas las enfermedades de Parkinson y Alzheimer, la depresión, el síndrome de Tourette, la sordera, la ceguera, los accidentes cerebrovasculares y el tinnitus".
Su investigación, publicada en Nature Biomedical Engineering Journal, fue seleccionada entre los 10 mejores artículos de 2017 de la revista que abordan desafíos de salud destacados.
Después de la implantación, el cerebro monta una respuesta de cuerpo extraño al dispositivo y el tejido de cicatriz posterior que rodea un dispositivo puede limitar severamente su función a largo plazo", explicó Purcell.Estas células de soporte, llamadas glia, desempeñan un papel principal en la encapsulación de los implantes, continuó.
La investigación de Purcell, "Respuestas gliales a los electrodos implantados en el cerebro ", reformuló la vista de las células de soporte y sugirió que deberían considerarse "reguladores dinámicos" de las redes de neuronas.
"Como tal, nuestra investigación coloca a la glía como un determinante activo del rendimiento y los efectos terapéuticos de los dispositivos implantados en el cerebro", afirmó Purcell. "Esperamos que estos hallazgos informen a los diseños de nuevos dispositivos que pueden mejorar los resultados del tratamiento para los pacientes que sufren de un amplio espectro de enfermedades neurológicas".
El equipo de investigación de Purcell trabaja en el Laboratorio de Interfaz de Electrodo Regenerativo de MSU y está colaborando con Kip Ludwig de la Clínica Mayo y TK Kozai de la Universidad de Pittsburgh. Los esfuerzos de Purcell actualmente cuentan con el respaldo de dos becas del National Institutes of Health.
Fuente: MSU TODAY
