Un equipo internacional de científicos, con participación del CSIC, ha desarrollado sensores de grafeno capaces de identificar las zonas del cerebro más vulnerables tras un ictus. La tecnología, probada en ratones, podría ayudar a prevenir daños adicionales y mejorar los tratamientos.
Un equipo internacional de científicos ha desarrollado una tecnología basada en grafeno que permite monitorizar la actividad cerebral e identificar las zonas con mayor riesgo de sufrir daños adicionales después de un ictus. El avance, probado en ratones, podría contribuir al desarrollo de tratamientos más precisos para los accidentes cerebrovasculares.
PUBLICIDAD
PUBLICIDAD
La investigación, publicada en la revista científica 'Brain', ha contado con la participación del Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC), la Universidad de Manchester, el Instituto Catalán de Nanociencia y Nanotecnología (ICN2) y la empresa alemana Multi Channel Systems.
Cuando una persona sufre un ictus isquémico, una obstrucción interrumpe el flujo sanguíneo hacia una parte del cerebro. Sin embargo, las lesiones pueden seguir extendiéndose debido a unas ondas de actividad eléctrica alterada, conocidas como despolarizaciones corticales propagadas, que recorren el tejido cerebral afectado.
Hasta ahora, detectar estas señales con precisión suponía un desafío, ya que las tecnologías convencionales tienen dificultades para registrar los cambios eléctricos extremadamente lentos que se producen durante este proceso.
El grafeno permite identificar las zonas cerebrales más vulnerables
Mediante sensores de grafeno de alta sensibilidad colocados en el cerebro de ratones, los investigadores consiguieron registrar estas ondas eléctricas con un nivel de detalle sin precedentes. Los resultados demostraron que las características de las señales permitían diferenciar entre el tejido cerebral relativamente sano, el que estaba en riesgo y el que ya presentaba daños graves.
Además, los científicos comprobaron que estas señales podían anticipar la respuesta del flujo sanguíneo. Mientras que en las zonas más sanas aumentaba para favorecer la recuperación, en las regiones vulnerables podía disminuir todavía más y agravar las lesiones.
El equipo también descubrió que una dosis baja de ketamina, un fármaco ya utilizado en medicina, reducía la duración de las ondas eléctricas perjudiciales, mejoraba la respuesta del flujo sanguíneo y disminuía la extensión del daño cerebral en los modelos animales. Estos resultados apuntan a un posible efecto neuroprotector de la ketamina tras un ictus, aunque todavía no se ha demostrado que produzca los mismos beneficios en humanos.
Una posible herramienta para mejorar los tratamientos
"En términos generales, el estudio demuestra cómo las tecnologías de vanguardia no solo pueden mejorar la forma en que se mide la actividad cerebral, sino también revelar información nueva e importante sobre cómo se desarrollan las lesiones cerebrales y cómo podrían tratarse", explica Rob Wykes, investigador de la Universidad de Manchester.
Por su parte, Anton Guimerà-Brunet, investigador del CSIC en el Instituto de Microelectrónica de Barcelona, destaca que registrar las frecuencias cerebrales bajas sigue siendo un reto para las tecnologías actuales. "Llevamos años desarrollando nuestra tecnología basada en grafeno, cuyos primeros resultados publicamos en 2018, y el reto ha sido estandarizarla y madurarla para su uso en estudios preclínicos de relevancia", señala.
El avance forma parte de una colaboración científica iniciada hace años entre instituciones de España y Reino Unido para desarrollar dispositivos de grafeno capaces de registrar señales cerebrales.
Aunque la tecnología todavía se encuentra en fase de investigación preclínica, los científicos consideran que podría permitir en el futuro monitorizar en tiempo real el estado del tejido cerebral durante un ictus, identificar a los pacientes con mayor riesgo de sufrir lesiones adicionales y contribuir al desarrollo de nuevos tratamientos.