El estudio podría abrir el camino para tratar diversas formas de epilepsia adquirida y convulsiones que resultan del daño cerebral causado por traumatismos, infecciones o tumores en el cerebro.
Desde 1893, los científicos han estado al tanto de estructuras misteriosas llamadas redes perineuronales envueltas alrededor de neuronas, pero la función de estas redes sigue siendo desconocida. Sin embargo, un grupo de científicos de la Universidad de Virginia dirigido por Harald Sontheimer (Harald Sontheimer) determinó que estas redes modulan los impulsos eléctricos en el cerebro. Además, descubrieron que pueden producirse convulsiones cuando las redes se disuelven. Los resultados del trabajo se publicaron en la revista Nature Communications.
Inicialmente, los investigadores hicieron este descubrimiento en ratones que padecían epilepsia causada por un cáncer cerebral mortal llamado glioblastoma, cuyo primer síntoma son a menudo convulsiones. El glioblastoma es el único cáncer que puede crecer en el espacio. Debido a que el cráneo impide que el cáncer se expanda hacia afuera, el tumor produce un exceso de un neurotransmisor químico excitador (glutamato) que destruye las células sanas cercanas para dejar espacio para el crecimiento.
Además del glutamato, el tumor secreta una enzima que destruye la matriz extracelular circundante, una sustancia gelatinosa que mantiene las células cerebrales en su lugar. Los glioblastomas son muy malignos y se sabe que pueden diseminarse por el cuerpo. La enzima secretada es una especie de cuchillo que corta las células cancerosas y les permite moverse libremente.
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Para su sorpresa, los científicos también observaron cómo la enzima atacaba las redes perineuronales envueltas alrededor de las neuronas inhibidoras de GABA (ácido gamma-aminobutírico) que ayudan a prevenir las convulsiones.
El neurocientífico italiano Camillo Golgi descubrió por primera vez las redes perineuronales en 1893, pero luego entendió mal su función. Golgi llamó a las redes un "corsé" y dijo que lo más probable es que interfirieran con el intercambio de mensajes entre neuronas. La investigación de Sontheimer refuta esto. El científico, por otro lado, descubrió que las redes admiten la mensajería. Las neuronas cubiertas por mallas perineuronales tienen una menor capacidad de membrana y la capacidad de almacenar una carga eléctrica, lo que significa que pueden disparar un pulso y recargarse hasta dos veces más rápido que las neuronas que no están en red.
Cuando pierden repentinamente sus redes perineurales, los resultados pueden ser desastrosos: al aplicar esta enzima a un cerebro sin tumor, los científicos vieron que la degradación enzimática de las redes perineurales era suficiente para provocar convulsiones, incluso cuando las neuronas permanecían intactas.
Los investigadores ahora se están enfocando en el papel que pueden jugar las redes perineurales en otras formas de epilepsia adquirida, como una lesión en la cabeza o una infección cerebral, lo que los acercará al desarrollo de un fármaco eficaz.
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“¡Hemos resuelto el misterio de la neurología de hace 125 años! Eso es lo que es la ciencia básica: mantener una mente abierta y observadora y responder a viejas y nuevas preguntas”, dice Sontheimer.
Según la Organización Mundial de la Salud, más de 50 millones de personas en todo el mundo padecen epilepsia, un tercio de las cuales no son susceptibles a los tratamientos antiepilépticos conocidos.
Dmitry Mazalevsky
