Científicos de la Universidad de Yonsei (Corea del Sur) han desarrollado unas lentes de contacto capaces de estimular el cerebro y que, en ensayos con ratones, han resultado tan efectivas como el “Prozac” para aliviar la depresión. Estas lentes blandas y transparentes integran diminutos electrodos que envían suaves impulsos eléctricos a través de la retina, activando zonas concretas del cerebro vinculadas con los trastornos depresivos.
El trabajo, difundido en la revista “Cell Reports Physical Science” de Cell Press, indica que, tras tres semanas de tratamiento con estas lentes, los ratones con depresión inducida mostraron una clara disminución de los síntomas conductuales, neuronales y fisiológicos asociados a la enfermedad.
“Nuestro trabajo abre una frontera completamente nueva en el tratamiento de trastornos cerebrales a través del ojo”, destaca el autor principal y científico de materiales Jang-Ung Park, de la Universidad de Yonsei.
El equipo defiende que esta estrategia portátil y libre de fármacos podría suponer un cambio de paradigma en el abordaje de la depresión y de otros problemas neurológicos, como la ansiedad, la adicción a sustancias o el deterioro cognitivo.
Los tratamientos antidepresivos habituales actúan sobre redes y circuitos cerebrales relacionados con la regulación del estado de ánimo. Dado que la retina mantiene conexiones directas con algunas de estas áreas, los investigadores se plantearon utilizar el ojo como vía de entrada para modular la actividad cerebral.
Hasta ahora, las lentes de contacto inteligentes se habían empleado sobre todo para vigilar patologías oculares y metabólicas, como el control de la presión intraocular o de la glucosa. Sin embargo, es la primera ocasión en que se recurre a este tipo de dispositivo para intervenir sobre un trastorno del cerebro.
“Dado que el ojo es anatómicamente parte del cerebro, nos preguntamos si una simple lente de contacto podría servir como una puerta de entrada suave y no invasiva a los circuitos cerebrales que controlan el estado de ánimo”, dice Park.
El mecanismo de acción se basa en una técnica denominada interferencia temporal, que consiste en enviar dos corrientes eléctricas a la retina. Estas señales solo se activan en el punto donde se cruzan, lo que permite dirigir el estímulo con gran precisión hacia regiones cerebrales muy concretas.
“Imaginen dos linternas: cada haz de luz por sí solo es tenue, pero donde se superponen, aparece un punto brillante, y ese punto brillante puede crearse lejos de las linternas mismas. Nuestra lente de contacto hace lo mismo con dos señales eléctricas inofensivas”, explica Park.
Aunque los electrodos se sitúan en la superficie ocular, la activación se produce únicamente en la zona de intersección dentro de la retina, desencadenando de forma suave las vías neuronales naturales que llevan la señal hasta las áreas cerebrales que intervienen en la regulación del ánimo.
Lentes ultrafinas y pruebas frente a la fluoxetina
Para fabricar estas lentes flexibles y transparentes, los investigadores recurrieron a capas ultrafinas de óxido de galio y platino, con las que construyeron los electrodos. Posteriormente, probaron la interferencia temporal aplicada mediante las lentes en ratones con depresión inducida en laboratorio.
El experimento comparó cuatro grupos: animales sanos sin depresión, ratones deprimidos sin tratamiento, ratones deprimidos sometidos a interferencia temporal con las lentes y ratones deprimidos tratados con fluoxetina, un inhibidor selectivo de la recaptación de serotonina (ISRS) que constituye el principio activo del Prozac. Para medir el grado de depresión antes y después del tratamiento, el equipo recurrió a pruebas de comportamiento, registros electrofisiológicos de la actividad cerebral y análisis de biomarcadores en sangre y tejido cerebral relacionados con la depresión.
El uso de las lentes de contacto redujo los signos depresivos en los tres tipos de mediciones. Los ratones que recibieron estimulación por interferencia temporal durante 30 minutos diarios a lo largo de tres semanas experimentaron mejoras conductuales similares a las observadas en los animales tratados con fluoxetina.
Los registros de la actividad cerebral mostraron que la intervención restableció la conectividad entre el hipocampo y la corteza prefrontal, alterada por la depresión. Además, el tratamiento normalizó parcialmente varios biomarcadores: disminuyó las moléculas inflamatorias en el cerebro, redujo un 48% la corticosterona en sangre y elevó un 47% los niveles de serotonina frente a los ratones deprimidos sin tratar.
“Nos sorprendió que las mejoras se manifestaran simultáneamente en el comportamiento, la actividad cerebral y la biología, y que el efecto fuera comparable al de un fármaco antidepresivo de uso generalizado”, subraya Park.
Cuando los investigadores utilizaron un modelo de aprendizaje automático para clasificar a los animales según su conducta, patrones de actividad cerebral y biomarcadores, el algoritmo agrupó de forma sistemática a los ratones tratados con las lentes junto a los ratones sanos, y no con los del grupo deprimido sin tratamiento.
“Como cualquier nueva tecnología médica, nuestras lentes de contacto deberán someterse a una rigurosa evaluación clínica en pacientes antes de salir al mercado”, finaliza Park. “A continuación, planeamos fabricar la lente de forma totalmente inalámbrica, probar su seguridad a largo plazo en animales de mayor tamaño y personalizar la estimulación para cada usuario antes de iniciar los ensayos clínicos en pacientes”.