Nuevo biomarcador tiene el potencial de predecir y prevenir las crisis epilépticas

Un equipo internacional de investigadores propone una intervención no farmacológica basada en una señal fisiológica que precede a la tormenta neuronal característica de una crisis epiléptica.

Por Maria Fernanda Ziegler  |  Agência FAPESP – Después de la tormenta llega la calma. Pero, al contrario de lo que dice el conocido proverbio, las neuronas del cerebro entran en un período de calma antes de la tormenta neuronal que caracteriza una crisis epiléptica. Un equipo internacional de investigadores demostró que este silenciamiento neuronal puede convertirse en un marcador capaz de predecir y prevenir las convulsiones incluso antes de que ocurran.

“Este silenciamiento neuronal ya había sido observado en otros estudios, pero pudimos confirmarlo tanto en pacientes como en modelos computacionales. A partir de ello, logramos comprender cómo la dinámica lenta de los canales de potasio [uno de los responsables de regular la actividad neuronal] está relacionada con la sincronización neuronal exacerbada y describir la actividad eléctrica de las neuronas antes y durante las crisis. Esto permitió explicar cómo se forma el patrón neuronal y también proponer su utilización como un biomarcador confiable para predecir las convulsiones”, explica Fernando da Silva Borges, investigador colaborador de la Universidad Federal del ABC (UFABC), en el estado de São Paulo (Brasil), y autor del estudio publicado en la revista Scientific Reports.

En las pruebas realizadas mediante simulaciones computacionales, el uso del silenciamiento neuronal como biomarcador para intervenciones anticonvulsivas logró reducir la duración de las crisis hasta en un 93 %, lo que abre un camino prometedor hacia futuras terapias personalizadas de neuromodulación.

El trabajo es fruto de una colaboración internacional en la que participaron investigadores de la Universidad Estatal de Ponta Grossa (UEPG), la Universidad de São Paulo (USP) y la UFABC, en Brasil, así como de la State University of New York, en Estados Unidos, con apoyo de la FAPESP, del Consejo Nacional de Desarrollo Científico y Tecnológico (CNPq) y de los National Institutes of Health (NIH) de Estados Unidos. 

Epilepsia refractaria

La epilepsia es una enfermedad neurológica caracterizada por descargas eléctricas anormales y excesivas en el cerebro, que pueden provocar convulsiones y comprometer las funciones cognitivas y físicas. Se estima que afecta a alrededor de 52 millones de personas en todo el mundo y, aunque existen distintos tipos de tratamiento, entre el 30 % y el 40 % de los pacientes no responde a los medicamentos (epilepsia refractaria).

Para estos pacientes, una de las alternativas terapéuticas utilizadas es una técnica conocida como estimulación cerebral, cuyo objetivo es modular los impulsos eléctricos de las neuronas sin recurrir a medicamentos, mediante electrodos implantados en el cráneo o en nervios aferentes.

Con el descubrimiento del silenciamiento neuronal que precede a la crisis convulsiva, los investigadores pretenden combinar un tipo de dispositivo y un tratamiento ya existentes en una misma estrategia, con el fin de predecir e intervenir antes de que se produzca la tormenta neuronal.

“El silenciamiento neuronal precede a una crisis epiléptica entre 40 y 160 milisegundos. Es un intervalo muy breve, pero suficiente para intervenir de forma automatizada, activando un estímulo eléctrico antes del inicio de la crisis”, explica Borges a la Agência FAPESP.

El investigador señala que ya existen en el mercado dispositivos —como el estimulador del nervio vago o los sistemas de retroalimentación (feedback)— que monitorizan continuamente otras señales asociadas a las crisis convulsivas. “Sin embargo, estos equipos solo logran detectar la crisis epiléptica cuando ya ha comenzado. Por eso, la idea es utilizar este tipo de dispositivo para detectar el nuevo biomarcador y combinarlo con el tratamiento de neuromodulación, que envía señales a un nervio para estimular el cerebro antes de que ocurra la crisis”, afirma.

Mediante un procedimiento mínimamente invasivo, el dispositivo “despertaría” a las neuronas silentes, impidiendo que la corriente lenta de potasio descienda a niveles demasiado bajos y, en consecuencia, evitando que se forme la tormenta eléctrica. El estímulo se dirige únicamente al 1 % de las neuronas excitatorias del cerebro, lo que resulta suficiente para acortar eficazmente la duración de las crisis.

“El dispositivo intervendría, por tanto, de manera preventiva y automatizada, utilizando impulsos eléctricos para interrumpir el proceso biológico que conduce a la crisis antes incluso de que esta ocurra. Esto representa un gran avance, ya que sabemos que las convulsiones pueden desencadenar diversos tipos de secuelas. Evitar que ocurran es extremadamente beneficioso para la salud y la calidad de vida de estas personas”, afirma Borges.

El artículo Neuronal silence as a predictive biomarker and target for epileptic seizures suppression puede leerse en: www.nature.com/articles/s41598-026-44063-w.