Cirugía de epilepsia: un método digital ayuda a identificar la zona donde se originan las crisis en cada paciente

Causada por predisposición genética o debido a una lesión cerebral, tumor o por motivos desconocidos, la epilepsia es una alteración de la actividad eléctrica del cerebro cuya manifestación principal son las convulsiones, evidenciadas clínicamente a través de síntomas en las funciones motoras, sensitivas o de la conducta. En Argentina, este trastorno afecta a una de cada cien personas y, aunque en el imaginario social se la cataloga como “incurable”, la realidad es que existen múltiples tratamientos que permiten controlar y en muchos casos detener las crisis que tanto perjudican la calidad de vida de los enfermos. La cirugía es uno de los más interesantes, aunque sólo está indicada para el 30 por ciento de los pacientes: aquellos que padecen una forma llamada “refractaria” que los hace resistentes a la medicación, y de ese grupo no todos están en condiciones de afrontar la intervención.

Como consiste en la extirpación de la zona del cerebro en la que comienzan las crisis convulsivas, la cirugía necesita de estudios rigurosos sobre el comportamiento de la señal eléctrica de las neuronas que permitan identificar el lugar exacto donde se originan, que en general se trata de una pequeña porción de apenas pocos centímetros. “El electroencefalograma (EEG) y la video EEG, junto con la resonancia magnética y una evaluación cognitiva son las herramientas diagnósticas principales que se realizan a los candidatos a esta operación. De todos modos, la búsqueda de métodos que ajusten todavía más el área señalada es un objetivo constante de quienes trabajamos en este terreno”, señala Silvia Kochen, investigadora del CONICET y directora de la Unidad Ejecutora de Estudios en Neurociencias y Sistemas Complejos (ENyS, CONICET-UNAJ-HEC).

Ella y su equipo de trabajo protagonizan una reciente publicación en la prestigiosa revista Scientific Reports en la que describen los resultados de la aplicación de un método digital sobre los registros de 30 crisis epilépticas correspondientes a cinco pacientes del Hospital de Alta Complejidad El Cruce “Dr. Néstor Carlos Kirchner” (HEC), un centro de referencia en el que se realizan alrededor de 20 operaciones de este tipo cada año. “No sólo confirmamos las zonas de origen de las convulsiones que indicaban los datos clínicos, sino que logramos observar los cambios que ocurren antes de que se desaten: alteraciones en los ritmos cerebrales que tienen lugar dentro de los cinco minutos previos y que el resto de los estudios no detecta”, explica Nuria Cámpora, neuróloga del HEC y primera autora del estudio, del que participó siendo becaria del CONICET.

Las neuronas se comunican entre sí a través de pequeños impulsos eléctricos: son las ondas cerebrales, que se pueden medir por su frecuencia, más rápida o más lenta. Aunque ya se sabía que estos ritmos actúan de manera autónoma e independiente, en este trabajo los científicos notaron que por momentos se relacionan unos con otros. “En términos muy sencillos quiere decir que, por ejemplo, si una frecuencia sube, la otra aumenta y, si la primera baja, la siguiente desciende también”, sostiene Cámpora, y continúa: “Este comportamiento se llama ‘acoplamiento de amplitud de fases’ y ya se había observado en otras funciones como el lenguaje, la memoria o la visión, pero no se conocía tanto en epilepsia. Si bien otras investigaciones lo ubicaban justo en el momento inicial de una crisis, no se lo había descripto en los minutos previos”.

El diseño de la herramienta que permitió poner en evidencia los cambios en la señal eléctrica estuvo a manos de los ingenieros Sergio Lew, del Instituto de Ingeniería Biomédica de la Universidad de Buenos Aires (IIBM, UBA), y Camilo Minnini, del Instituto de Biología y Medicina Experimental (IBYME, CONICET-F-IBYME). A partir de los resultados de los EEG intracraneales –es decir con electrodos colocados directamente sobre la superficie del cerebro– de los pacientes, procedieron a analizar la relación entre las distintas frecuencias, y así descubrieron que el acoplamiento de amplitud de fases “aumentaba de manera significativa en los dispositivos posicionados en la zona del inicio de las crisis de epilepsia justo antes de que se desencadenen y descendía a valores normales en los segundos posteriores. Notoriamente, en los electrodos alejados de ese área, este comportamiento no fue observado”, explica Lew.

Además de servir para anunciar una inminente convulsión, “este hallazgo también es un insumo para eventualmente pensar en un futuro la posibilidad de interrumpir esa coordinación entre los ritmos como un método terapéutico menos invasivo que la cirugía”, se entusiasma Kochen. “Y además significa un respaldo importante a todas las otras herramientas de diagnóstico que normalmente se utilizan para encontrar marcadores que nos permitan decir ‘aquí arranca la crisis’. Si bien por el momento no alcanza para reemplazarlas, sí funciona como un insumo más objetivo que las complementa perfectamente”, agrega la especialista.

Si bien las zonas del cerebro en las que comienza una crisis varían de persona en persona, en cada paciente ocurren en una localización concreta que no se modifica, aunque lo que sí puede cambiar es la manera de propagarse hacia otras estructuras. Estadísticamente –explican las especialistas– la región más frecuente es la del hipocampo, una parte de gran importancia por su relación con los estados emocionales y la consolidación del aprendizaje. “Por supuesto que hay lugares delicados en los que no es posible operar, y para esos casos se consideran otros tratamientos. Pero en términos generales la cirugía es muy exitosa y elimina por completo la enfermedad en el 80 por ciento de los operados”, indica Cámpora.

Un rasgo particular de las investigaciones en neurociencias está dado por el factor multidisciplinario, y este estudio no fue la excepción. “La ciencia traslacional es la que requiere de la participación de especialistas de distintos campos como medicina, biología, física, matemática, ingeniería y psicología, entre otros. Intenta acercar soluciones a los problemas médicos de manera rápida y eficiente, y para eso es imprescindible la tarea coordinada y colaborativa entre todas las áreas mencionadas”, concluye Lew.

Por Mercedes Benialgo.

Referencia bibliográfica:

Cámpora, N.E., Mininni, C.J., Kochen, S., Lew S. Seizure localization using pre ictal phase-amplitude coupling in intracranial electroencephalography. Sci Rep 9, 20022 (2019). DOI: https://doi.org/10.1038/s41598-019-56548-y

Sobre investigación:

Nuria E. Cámpora. HEC.

Camilo J. Minnini. IBYME.

Silvia Kochen. Investigadora principal. ENyS.

Sergio Lew. IIBM.