viernes, 25 de abril de 2014

0538. El éxito de un oído biónico en cobayas acerca los placeres de la música a los sordos

Así es el implante coclear en el oído de la cobaya. 
Así es el implante coclear en el oído de la cobaya. / UNSW

 

El éxito de un oído biónico en cobayas acerca los placeres de la música a los sordos
Por: Javier Salas 23-04-2014
http://esmateria.com/

Un equipo de investigadores logra regenerar tejido neuronal del oído interno usando los impulsos elécticos del implante coclear. Esta técnica, que mejora notablemente la audición de los roedores, puede usarse para tratar trastornos neurológicos como el párkinson y la depresión.

A comienzos de 2013 había más de 320.000 personas en todo el mundo usando implantes cocleares, esos oídos biónicos que permiten mejorar la audición en determinados tipos de sordera. Se trata de una tecnología revolucionaria, fundamental para muchos sordos, pero que aún está lejos de ofrecer toda la paleta de colores sonoros a los implantados. Ahora, un equipo de investigadores australianos ha logrado afinar de forma decisiva esta tecnología combinándola con la terapia génica, que logra resucitar tejido del oído interno, usando los propios impulsos eléctricos del implante coclear. Una tecnología que señala el camino para nuevas terapias que podrían servir para tratar trastornos neurológicos como el párkinson o la depresión.

En su trabajo, este equipo de investigadores inyectó ADN con la solución génica en el oído interno de la cobaya justo antes de que se realizara el implante coclear. Luego, tras el implante, con sólo unos breves impulsos eléctricos enviados a los electrodos, las células adyacentes al implante incorporaron el ADN y comenzaron a desarrollar el tejido nervioso que está ausente en determinadas sorderas. De este modo, se reactivan las fibras nerviosas, que crecen hacia los electrodos facilitando su trabajo. Este hallazgo, que se publica hoy Science Translational Medicine, ha sido capaz de combinar con éxito la ortopedia del implante con la todavía experimental terapia génica.

Por un lado, los implantes cocleares tratan de superar los problemas auditivos buscando un atajo que se salta pasos intermedios del aparato auditivo, conectando los sonidos del exterior directamente con el oído interno. Un micro junto a la oreja recoge el sonido que se envía, desde un procesador, hasta el nervio auditivo a través de unos electrodos que se implantan en la cóclea, un pequeño órgano que tiene línea directa con el nervio auditivo. Ahí es donde miles de minúsculos vellitos, las fibras nerviosas, traducen las oscilaciones en impulsos químicos para que el cerebro procese los sonidos.

“Cuando el cirujano implanta los electrodos, empuja físicamente la cóclea. El cirujano introduce un hilo con los electrodos y los va empujando hacia el centro de esa caracola que es la cóclea. Cuanto más cerca estén del eje de la cóclea, donde están las fibras nerviosas, mejor”, explica el investigador Enrique López-Poveda, especialista en el desarrollo de implantes cocleares de la Universidad de Salamanca.

Según explica este investigador, los implantes cocleares funcionan muy bien para aportar información sobre el habla, es decir, para mantener una conversación normal. “Pero no se percibe de forma placentera la música. Se debe a que los electrodos son escasos y no acceden a la parte más distante del oído. Las fibras de cada región de la cóclea deberían estar estimuladas con las frecuencias que le corresponderían de manera natural”, asegura López-Poveda, responsable del laboratorio de audición del Instituto de Neurociencias de Castilla y León.

Con un implante coclear, cada electrodo estimula unas 2.500 fibras nerviosas cuando lo ideal sería que esté en contacto con solo 15 fibras, como en el oído sano. “Es como matar moscas a cañonazos”, resume. Pero lo que han conseguido los investigadores australianos cambia todo el panorama: “Es pura magia, magia de la buena. Es un logro fantástico”, asegura entusiasmado.

Coordinando el implante con la terapia génica, han conseguido que estas fibras crezcan hacia los electrodos: de este modo, el impulso que reciben es menos grosero y permite afinar mucho más el sonido recibido. Por ejemplo, desarrollando electrodos mucho más pequeños, para que cada uno proporcione información sobre un rango concreto de frecuencias auditivas. Y, por tanto, sería mucho más placentero escuchar música, porque el cerebro podría captar las tonalidades.

El placer de la música

“Al combinar las dos terapias, consiguen que cada tono del sonido corresponda a una región coclear muy concreta, muy pequeña: así hay mucha menos dispersión de información. Ahora se mezclan unas con otras por la intensidad de corriente que produce cada electrodo”, explica López-Poveda, quien recuerda que esta idea llevaba mucho tiempo encima de la mesa y que, por fin, se ha llevado a cabo con éxito.

Matthias Klugmann, uno de los autores del logro, explica a Materia que sus datos muestran que fueron capaces de proporcionar una mayor percepción de la intensidad del sonido. “Además, es posible realizar una estimulación más selectiva de las fibras del nervio auditivo, lo que significaría que se puede mejorar la recepción de tonalidades”, asegura este investigador de la Universidad de Nueva Gales del Sur.

Klugmann explica que llegaron a su solución de la terapia génica tras varios fracasos: “Hace varios años, empezamos usando electrodos convencionales para enviar fuertes impulsos eléctricos en la cóclea, pero este enfoque provocaba daños en los tejidos y no logró la absorción de ADN por las células”. Fue más tarde, cuando tuvieron acceso a unos electrodos más sofisticados y diminutos, cuando consiguieron que fueran eficientes unos impulsos eléctricos, mucho más tenues y localizados.

El futuro de la terapia génica

Estos impulsos eléctricos abren temporalmente las membranas de las células que se quieren sanar, permitiendo que el material genético se introduzca. Una vez dentro de los núcleos de las células, esta terapia génica desencadena el proceso que permite el desarrollo del tejido nervioso, lo que supuso que se restaurase la audición de la cobaya con estas células dañadas.

Esta técnica, asegura Klugmann, abre la puerta al desarrollo de nuevas posibilidades de tratamiento de otras enfermedades neurológicas: “El diseño del implante coclear es conceptualmente muy similar a otros dispositivos que ya se están usando en enfermedades cerebrales tales como la enfermedad de Párkinson, que es el primer trastorno neurológico para el que la terapia génica ha tenido éxito en los seres humanos. Por lo tanto, es tentador especular que un sistema modificado de estimulación cerebral profunda podría funcionar como un dispositivo de suministro de genes, similar a nuestro trabajo en la cóclea”, asegura este investigador.

Dado que los implantes cocleares ya se hacen de forma rutinaria, los investigadores creen que no será difícil desarrollar la técnica para incorporar la terapia génica y mejorar la calidad de la audición en personas sordas. ”Estamos en conversaciones con nuestros colaboradores”, admite Klugmann, “para planificar un ensayo clínico inicial a pequeña escala inicial y establecer su seguridad y eficacia. Esperamos que comenzar con ello en dos o tres años”.

Esta investigación para el desarrollo del oído biónico ha sido financiada por Cochlear Limited, una multinacional australiana que acapara dos tercios del mercado de los implantes cocleares que se colocan en todo el mundo. A pesar del gran avance que supone este logro, este tipo de implantes no habían tocado techo tecnológico y seguían desarrollándose mejoras importantes, como advierte Enrique López-Poveda, quien presentará en breve el último éxito de su laboratorio en el Congreso de la Sociedad de Acústica de EEUU: un desarrollo para mejorar el procesamiento de sonidos cuando el sujeto tiene un implante colocado en cada oído, evitando solapamientos.

REFERENCIA
'Close-Field Electroporation Gene Delivery Using the Cochlear Implant Electrode Array Enhances the Bionic Ear' doi: 10.1126/scitranslmed.233ra54

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