¿Electroterapia sin cirugía? Sí, gracias a un nuevo electrodo orgánico

La electroterapia es un tratamiento médico que utiliza impulsos eléctricos para estimular nervios y músculos. Se usa habitualmente para tratar el dolor, los espasmos musculares y otras afecciones. La electroterapia abarca una amplia variedad de métodos de tratamiento, que incluyen la estimulación nerviosa eléctrica transcutánea (TENS), la terapia de corriente interferencial (IFC) y la estimulación muscular eléctrica (EMS). Como salvedad, para llevar a cabo esta terapia, se utilizan electrodos implantados quirúrgicamente. Pero ¿y si pudiéramos beneficiarnos de esta tecnología sin pasar por quirófano?

Un equipo de científicos de la Universidad de Lund y la Universidad de Gotemburgo han desarrollado un electrodo orgánico conductor que se inserta sin cirugía invasiva y se disuelve solo con el tiempo, abriendo la puerta a la posibilidad de realizar electroterapia sin cirugía utilizando electrodos orgánicos temporales.

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"Nuestro trabajo integra naturalmente la electrónica con los sistemas biológicos, lo que abre posibilidades para terapias para enfermedades no crónicas que son difíciles de tratar", comenta Martin Hjort, autor principal del estudio que publica la revista Nature. "En el estudio utilizamos el pez cebra, un modelo excelente para estudiar electrodos orgánicos en estructuras cerebrales".

¿Cómo han creado este electrodo orgánico? ¿Cómo funciona?

Los electrodos orgánicos temporales son electrodos que están hechos de materiales orgánicos y se pueden aplicar sobre la piel sin necesidad de cirugía. Estos electrodos suelen estar hechos de materiales como polímeros conductores, nanotubos de carbono y grafeno. Están diseñados para ser flexibles y adaptarse a la forma del cuerpo, haciéndolos cómodos de usar. ¿Cómo funcionan? Enviando impulsos eléctricos a los nervios y músculos a través de la piel. Los electrodos se colocan sobre la piel sobre el área afectada y se conectan a un dispositivo que genera impulsos eléctricos. Esta energía estimula los nervios y los músculos, lo que puede ayudar a reducir el dolor y los espasmos musculares.

"Hemos desarrollado una técnica en la que se inyecta una solución de nanopartículas en el tejido utilizando una aguja del tamaño de un cabello humano. Estas partículas, compuestas de pequeñas cadenas moleculares (polímeros), luego se autoorganizan en una estructura conductora y se integran con las células del cuerpo", explica Roger Olsson, profesor de biología química y desarrollo de fármacos en la Universidad de Lund, que también dirige un laboratorio de química en la Universidad de Gotemburgo.

El polímero empleado en este caso es A5, un polímero mixto de iones y electrones soluble en agua con cualidades únicas: se autoensambla en un molde de gel y genera un hidrogel altamente conductor que permanece estable durante varios meses. En los experimentos con peces cebra, los investigadores inyectaron A5 en el cerebro del pez usando una jeringa con un diámetro de cánula de 30 µm. Al interactuar con iones endógenos, formó un electrodo blando estable. Con el tiempo, el grosor del electrodo blando aumentó y empezaron a crecer dendritas (las partes de las neuronas que son como ramas o hilos), formando una estrecha conexión con las células de alrededor. Al aplicar pulsos eléctricos a cortes de cerebro extirpados en los modelos de pez cebra con los electrodos implantados, los científicos pudieron controlar la señalización neuronal. El polímero se degradó unos 9 días después de haber sido insertado y no causó ningún tipo de daño a los peces. El siguiente paso será probar este mismo procedimiento en cerebros más grandes (como los de roedores y primates).

"Nuestro trabajo integra naturalmente la electrónica con los sistemas biológicos, lo que abre posibilidades para terapias para enfermedades no crónicas y difíciles de tratar"

Usos de la electroterapia

La electroterapia tiene una amplia gama de aplicaciones en el campo de la medicina y la fisioterapia. Entre sus puntos fuertes está la no exigencia de cirugía y, por tanto, al ser menos invasiva que el método tradicional, puede emplearse en más tipos de pacientes y utilizarse durante periodos de tiempo más prolongados. Usos:

• Control del dolor: incluido el dolor crónico, el dolor posoperatorio y el dolor del parto. Funciona bloqueando la transmisión de señales de dolor al cerebro, proporcionando un alivio temporal del dolor.
• Estimulación muscular: estimulando la contracción muscular, lo que puede prevenir la atrofia muscular por desuso o enfermedades neuromusculares. También se emplea en el área de rehabilitación tras una lesión o cirugía.
• Reparación de tejidos: ciertos tipos de electroterapia pueden estimular el proceso de curación de los tejidos, incluidos la piel, los huesos y los tendones.
• Mejora de la movilidad: permite aumentar la circulación sanguínea, reducir la inflamación y relajar los espasmos musculares, lo que puede ser idóneo para pacientes con afecciones musculoesqueléticas.