Respuestas microvasculares y astrocíticas al ultrasonido focalizado guiado por resonancia magnética repetida

Área de la Ciencia:

• La neurociencia
• Ingeniería biomédica
• Farmacología

Sus antecedentes:

• El ultrasonido enfocado (FUS) con microburbujas facilita la administración dirigida del fármaco a través de la apertura transitoria de la barrera hematoencefálica (BBB).
• La seguridad a largo plazo y los efectos neurovasculares de la permeabilización BBB repetida con FUS no se comprenden completamente.

Objetivo del estudio:

• Evaluar longitudinalmente las respuestas vasculares, microstruturales y gliales en ratas sanas después de la apertura repetida de la BBB mediada por FUS.
• Evaluar el impacto de las diferentes frecuencias de FUS y los programas de tratamiento en la integridad neurovascular.

Principales métodos:

• Sesiones repetidas de FUS (semanal o dos veces por semana) durante cuatro semanas a presiones acústicas de 390 kPa y 440 kPa en ratas.
• Para la evaluación se utilizó la orientación por resonancia magnética (RM) y la toma de huellas dactilares vasculares por RM, incluida la RMC-DCE.
• Para evaluar la activación astrocítica, se realizó un análisis histológico (inmunostabilización por GFAP).

Principales resultados:

• Se logró una apertura reproducible de la BBB en todas las sesiones con una mejora estable del contraste y sin hemorragias ni edemas detectados.
• Se observaron reducciones transitorias en el flujo sanguíneo cerebral (15-20%) después de cada sesión de FUS.
• FUS bi-semanal a 440 kPa indujo una sutil remodelación vascular (aumento del radio de los vasos, reducción de la saturación de oxígeno) y una activación astrocítica significativa.

Conclusiones:

• La abertura semanal de la BBB inducida por FUS a presiones acústicas moderadas es factible y segura a corto plazo.
• Los tratamientos FUS repetidos cada dos semanas pueden conducir a respuestas neuroinmunes acumuladas y cambios vasculares.
• La optimización de los protocolos FUS es crucial para mitigar el estrés glial y vascular en aplicaciones terapéuticas a largo plazo.