Un mecanismo similar a un tsunami en el cerebro puede presagiar migrañas, muestra un estudio en ratones

Es lo que algunas personas desafortunadas temen más que casi nada: los destellos brillantes de luz, ver estrellas relucientes, perder la visión o una sensación de hormigueo en las manos o en la cara, síntomas llamados ‘aura’, que generalmente se presentan antes de que llegue una migraña.

Ahora, los científicos han detectado en ratones ondas similares a un tsunami de una molécula de señalización cerebral que podría explicar la aparición de migrañas con auras. Al mismo tiempo, sus hallazgos podrían ayudar a los investigadores a comprender otras afecciones cerebrales como apoplejía, epilepsia y lesión cerebral traumática.

“Esto es algo nuevo bajo el sol”, dijo KC Brennan, neurólogo de la Universidad de Utah. “Las columnas de glutamato son un mecanismo completamente nuevo de la migraña, y es una buena apuesta que intervengan en otras enfermedades del sistema nervioso”.

Glutamato es un tipo de molécula mensajera que excita las células nerviosas del cerebro. Esto incluye neuronas, que envían y reciben señales cerebrales, y astrocitos en forma de estrella, que son células de apoyo especializadas que llevan a cabo tareas de limpieza en el cerebro.

Lo que ha encontrado este nuevo estudio es una efusión masiva de glutamato en el espacio entre las células cerebrales en ratones, moviéndose con cambios en la actividad cerebral que ya se sabe que ocurren en personas con migrañas.

Comprender las causas de estos horrendos dolores de cabeza es el primer paso para encontrar nuevos tratamientos para las migrañas, que podrían ayudar a aliviar el dolor, las náuseas y los vómitos de más personas.

El papel del glutamato en las migrañas se ha sugerido anteriormente. Las personas con migrañas (migrañosos) tienen niveles más altos de glutamato que los individuos no afectados, tanto durante como entre los ataques de migraña.

Pero las migrañas son una bestia voluble. No todas las migrañas van acompañadas de un aura (solo alrededor de un tercio de los migrañosos las experimentan) y, a veces, las personas tienen un aura con poco o ningún dolor de cabeza.

Los desencadenantes también varían entre los migrañosos, pero pueden incluir ciertos alimentos y bebidas, olores fuertes, luces brillantes, resplandores solares, estrés y fatiga.

En general, la causa raíz de las migrañas sigue siendo poco conocida, aunque hay algunos signos reveladores de que está a punto de ocurrir una migraña, lo que nos lleva de regreso a las auras y un fenómeno llamado propagación de la despolarización.

La despolarización difusa es un cambio repentino en la actividad cerebral que se ha descrito como “una ola de excitación descontrolada” en el cerebro. Se cree que es la base del aura de la migraña y, sin embargo, también ocurre en otras afecciones cerebrales, como el accidente cerebrovascular y otras formas de convulsiones cerebrales, que se pueden medir en personas que usan electrodos.

De ello se desprende que las células cerebrales sobreexcitadas podrían estar relacionadas con uno de los neurotransmisores excitadores más abundantes del cerebro, el glutamato, pero falta evidencia directa que los conecte específicamente en las migrañas.

En este estudio, los investigadores estudiaron la señalización del glutamato en ratones que habían sido diseñados para imitar un subtipo raro de migraña (con auras), que las personas pueden heredar de sus padres.

Con algunos ajustes genéticos, las células cerebrales de estos ratones sufrieron alteraciones en sus procesos de transporte de glutamato. Los investigadores también utilizaron una proteína de unión que emite fluorescencia cuando se encuentra con el glutamato, lo que permite al equipo obtener imágenes de los niveles de glutamato en el cerebro de estos ratones mientras estaban despiertos.

En las imágenes cerebrales aparecieron «penachos» de glutamato fluorescente, moviéndose hacia afuera desde un punto de partida central a través de las capas superiores del cerebro. En promedio, estas plumas duraron menos de un segundo.

En teoría, un aumento en el glutamato desencadenaría una reacción en cadena, mediante la cual la liberación de glutamato de una neurona hace que sus vecinas sigan su ejemplo, que es lo que vieron los investigadores: una ola similar a un tsunami de moléculas fluorescentes cuando el glutamato barrió el cerebros de ratones.

Al medir la frecuencia y la duración de las ondas de glutamato, los investigadores descubrieron que el problema no solo eran las células nerviosas que bombeaban demasiado glutamato, sino que los astrocitos también eran muy lentos para limpiar el desastre.

Cuando la captación de glutamato se vio afectada en ratones sanos, también aparecieron columnas de glutamato en las imágenes de sus cerebros, lo que demuestra el mecanismo en juego.

Con experimentos adicionales, los investigadores también demostraron que una ráfaga de columnas de glutamato precedió al inicio de eventos de despolarización de propagación inducidos químicamente, mientras que la prevención de las columnas inhibió su ocurrencia.

“Esto muestra que las plumas no solo coinciden con la propagación de las despolarizaciones”. dijo el neurocientífico y autor principal Patrick Parker, también de la Universidad de Utah. “Están involucrados en su generación”.

Por supuesto, este estudio es solo en un puñado de ratones que habían sido diseñados para imitar un tipo de migraña, y no en personas que experimentan migrañas de diferentes formas, con y sin auras.

Aún así, el trabajo es útil porque apunta a un nuevo mecanismo molecular que sustenta las auras desagradables, un hallazgo que, con más investigación, podría traducirse en una terapia para detener las migrañas y las auras en seco. Sin embargo, las terapias dirigidas a los receptores de glutamato no siempre han sido eficaces.

Por ahora, los investigadores se están enfocando en comprender cómo las plumas de glutamato podrían estar involucradas en otros trastornos cerebrales, como la epilepsia y el accidente cerebrovascular, que exhiben ondas similares de actividad cerebral.

La investigación fue publicada en Neurona.

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