La Enfermedad de Parkinson (EP) es uno de los trastornos neurodegenerativos más frecuentes en el mundo y se produce como resultado de la muerte de las neuronas dopaminérgicas en la sustancia negra pars compacta (SNc). Este padecimiento se caracteriza por presentar ciertos trastornos motores, como el temblor en reposo, bradicinesia y trastornos de la marcha (Miller, Suarez- Iglesias, Seijo-Martínez & Ayán, 2020). En etapas avanzadas pueden surgir síntomas cognitivos, conductuales, alteraciones autonómicas y psiquiátricas; particularmente demencia y depresión (Jankovic, 2008).

El uso de dopamina es un tratamiento eficaz, utilizado para disminuir los síntomas de la EP; sin embargo, al usarlo durante largo plazo se crea resistencia al medicamento. Un 24% de los pacientes tiene fluctuaciones motoras, con un promedio de 5.5 episodios “off” diarios, de 44 minutos con un total diario de siete horas “off”” (Fàbregues, Gironell, Rosselló- Jiménez & Regueras, 2017). Además, pueden aparecer con mayor frecuencia síntomas psiquiátricos como alucinaciones, apatía o ansiedad. En consecuencia, se han investigado otros tratamientos para la EP como: las de tipo quirúrgico (palidotomía), las estimulaciones invasivas (estimulación cerebral profunda) y no invasivas (estimulación magnética transcraneal) (Shukla & Vaillancourt, 2014). La terapia electromagnética representa una opción prometedora, ya que promueve una mejoría en los síntomas motores y no motores (Rektorová & Anderkova, 2017). La terapia electromagnética se define como el uso de campos electromagnéticos variables en el tiempo, que pueden inducir una corriente suficientemente fuerte para estimular los tejidos adyacentes (Chervyakov, Chernyavsky, Sinitsyn & Piradov, 2015).

En el 2016, se publicó un meta-análisis sobre el uso de la estimulación magnética transcraneal para el tratamiento de problemas motores de la EP, en esa publicación fueron seleccionados 21 estudios y en ellos se concluye que esta terapia puede tener moderados efectos positivos en los pacientes que la padecen (Shukla, et al., 2016). En contraste, estudios epidemiológicos han reportado una interacción de la exposición a los CEM con un aumento en la incidencia de la EP (Gervasi, Murta, Decarli & Russo, 2019; Gunnarsson & Bodin, 2019). La divergencia entre los resultados publicados sobre el efecto de los CEM y la EP implica que éstos aún no son concluyentes y que deben de ampliarse los estudios de exposiciones a largo plazo y con diversos parámetros de estimulación.

Los campos electromagnéticos (CEM) de extrema baja frecuencia pueden modificar a los neurotransmisores y la conducta (Chance et al., 1995); así como alterar la excitabilidad de la corteza (Ni & Chen, 2015). La estimulación magnética por 21 días produjo un aumento en los niveles de las neurotrofinas y una mejora en las pruebas conductuales en un modelo animal de la Enfermedad de Huntington (Tasset et al., 2012). Sin embargo, es poco el conocimiento que se tiene sobre el comportamiento motor en modelos animales de la EP estimulados con los CEM. Umarao y colaboradores demostraron que en ratas lesionadas con hidroxidopamina y estimuladas durante una semana los efectos son benéficos en la conducta alimenticia, el equilibrio y la postura (Umarao, Bose, Bhattacharyya, Kumar & Jain, (2016). Además, un aumento en la expresión cerebral de diferentes factores de crecimiento ha sido reportado como resultado de la estimulación electromagnética (Lee et al., 2013), y han sido relacionados con la neuroprotección y supervivencia de las neuronas (Arias-Carrión et al., 2004).

En un estudio previo realizado en nuestro laboratorio, se llevaron a cabo, en ratas con el modelo de hemiparkinson, pruebas de conducta motora después de 2 meses de estimulación (2 h/día) con CEM de 60 Hz. Los resultados obtenidos mostraron cambios benéficos en la locomoción, el equilibrio y reducción de los parámetros relacionados con la ansiedad (Moreno-Fitz, Medina-Salazar, Chávez-Hernández, Elías-Viñas & Verdugo-Díaz, 2015). Sin embargo, con dos meses de estimulación varios de los parámetros conductuales solamente mostraron una tendencia a la recuperación. Por lo que en el presente estudio la incógnita fue si con un tiempo de estimulación mayor, sería más evidente la mejoría motora. El propósito de este estudio fue describir los efectos a largo plazo (6 meses), con el tratamiento de CEM, en la conducta motora y su relación con la pérdida de neuronas dopaminérgicas en la SNc de ratas Wistar con hemiparkinson.

Se utilizaron 44 ratas macho de la estirpe Wistar, con peso de 180-200 g. Las ratas tuvieron tres días de adaptación a las condiciones del laboratorio. Se alojaron dos ratas por jaula de acrílico (16 x 37 x 18 cm) en condiciones de temperatura (21- 23 °C), ciclos alternos de luz/oscuridad de 12 horas (07:00 encendido, 19:00 apagado), comida y agua a libre demanda. Los animales fueron pesados semanalmente. Todos los procedimientos fueron previamente aprobados por el comité de ética e investigación de la Facultad de Medicina de la UNAM de acuerdo con la Norma Oficial Mexicana (NOM- 062-ZOO-1999).

Las ratas que recibieron inyección unilateral de 6-OHDA, mostraron pérdida significativa de células inmunomarcadas (TH+) en la SNc del lado lesionado, a diferencia de aquellas que habían recibido inyección del vehículo (p < 0.05). El tratamiento con el CEM no afectó el número de neuronas dopaminérgicas en ninguno de los grupos estudiados (Tabla I). La Figura 2 muestra una microfotografía de un corte cerebral de una rata lesionada e imágenes representativas de la región de SNc donde se realizó el conteo.

Tabla I

Grupo	Hemisferio no lesionado	Hemisferio lesionado
Control	1484 + 161	1191 + 14
C+CEM	994 + 262	1039 + 455
Sham	1445 + 62	1523 + 107
Sham+CEM	1407 + 357	1448 + 382
6-OHDA	1179 + 215	339 + 52 *
6-OHDA+CEM	1621 + 226	458 + 253 *

Promedio + EEM. *p < 0.05 versus el hemisferio no lesionado.

Figura 2.

Los giros inducidos por apomorfina se muestran en la Figura 3. Los animales con el modelo de hemiparkinson presentaron un aumento en el número de giros, sobre todo durante los tres primeros meses después de la lesión, valores que permanecieron elevados durante los siguientes meses del experimento. En Los animales lesionados que recibieron tratamiento con el CEM disminuyó este parámetro, desde el segundo mes (F_6,11 = 8.3, p < 0.001).

Figura 3.

El peso de los animales se midió mensualmente, los resultados se ven en la Figura 4. Los animales lesionados con 6-OHDA mostraron menor ganancia de peso comparados con los animales control desde el primer mes, esto fue estadísticamente significativo a partir del tercer mes (F_3,88 = 23.63, p < 0.001). Los animales lesionados que recibieron tratamiento electromagnético no presentaron esa diferencia, por el contrario, el aumento de peso fue similar al de los animales control durante los 6 meses del experimento (p > 0.05).

Figura 4

El presente estudio muestra que la exposición a campos magnéticos de extrema baja frecuencia, aplicados diariamente durante seis meses en un modelo de hemiparkinson en ratas, induce a cambios relacionados con el aumento de peso, el equilibrio y la ansiedad.

Los bioefectos de la estimulación electromagnética dependen de la frecuencia, la densidad de flujo y la duración de la exposición (Ni & Chen, 2015). De acuerdo con la guía de la Comisión Internacional de Protección de Radiación no Ionizante, por sus siglas en inglés (ICNIRP) del 2010, el umbral de exposición a 60 Hz, tanto para el público en general como el expuesto ocupacionalmente es de 20 mT y 1 mT, respectivamente (ICNIRP, 2010). En este trabajo, la densidad de flujo utilizada se encuentra dentro del rango de algunos aparatos de magnetoterapia empleados en clínicas y hospitales (Belyaev et al., 2016; Mattsson & Simko, 2019).

La estimulación electromagnética de 60 Hz mostró tener efectos benéficos en el modelo animal de la EP al aplicarla durante largo plazo. En particular, el tratamiento empleado no afectó el peso de los animales control y con falsa lesión, similar a lo previamente reportado por otros autores (Lee et al., 2006; Mahdavi, Sahraei, Rezaei-Tavirani & Najafi, 2016). El porcentaje de aumento de peso en los animales lesionados expuestos al CEM sugiere al resultar similar al de los animales control, que el tratamiento electromagnético impide la pérdida de peso evidenciada en el modelo de EP. Esto pudo deberse a un aumento en la ingesta alimenticia inducida por la estimulación utilizada. El aumento en la ingesta inducido por la estimulación cerebral profunda ha sido observado tanto en ratas lesionadas con 6-OHDA (Guimarães et al., 2013), así como en pacientes con EP (Ruzika et al., 2012).

En el presente trabajo, la lesión correspondió a una de tipo moderada según estudios previos (Allbutt & Henderson, 2007; Moreno-Fitz et al., 2015); es decir, sin pérdida total de las neuronas dopaminérgicas en el área inyectada con 6-OHDA. Reportes previos han propuesto que se necesita la existencia de neuronas dopaminérgicas funcionales en la SNc del modelo de hemiparkinson en rata, para que con la estimulación electromagnética se den mejorías motoras (Hsieh et al., 2015). Probablemente a los 6 meses las neuronas dopaminérgicas que persisten aún sean funcionales.

La estimulación con el CEM indujo a una mejoría en la prueba de giros inducidos, a pesar de que no cambió el número de neuronas dopaminérgicas en la SNc. Esto puede explicarse por otros mecanismos, como el aumento en los factores neurotróficos y la reducción del nivel oxidante, ambos como consecuencia de la estimulación magnética reportada para modelos animales de la enfermedad de Alzheimer (Akbarnejad et al., 2018) o de Huntington (Tasset et al., 2012).

Pocos son los estudios realizados a largo plazo utilizando estimulación electromagnética y con resultados reportados muy variables. La mayoría de los estudios han sido por periodos más cortos de estimulación y con animales control. Por ejemplo, la aplicación por 24 semanas de un CEM de 100 mT y 50 Hz, no tuvo ningún efecto en las pruebas de conducta y memoria de ratas macho (Lai et al., 2016).

Varios autores han señalado que la deficiencia dopaminérgica provoca un incremento de la demora, tanto para iniciar el movimiento, como para cruzar la barra de equilibrio y alcanzar la plataforma; correspondientes con la acinesia y bradicinesia observadas en modelos animales de la EP (Blanco et al., 2010; Truong et al., 2006). El tratamiento con el CEM utilizado en nuestro estudio, parece compensar esa deficiencia dopaminérgica y permitir mantener una mejoría en el equilibrio. Además, los tratamientos electromagnéticos en pacientes con la EP han mostrado una mejora en el temblor postural (Malling et al., 2019) y otros síntomas motores (Liu, Wang, He & Ye, 2008).

Reportes sobre el efecto de la estimulación electromagnética en parámetros conductuales, muestran resultados contradictorios (Szemerszky et al., 2010; Viera et al., 2019). En nuestro trabajo, en los primeros 3-4 meses de tratamiento electromagnético no observamos cambios en las pruebas de campo abierto y laberinto en cruz. La lesión con 6-OHDA indujo a un aumento en el porcentaje de entradas a los brazos abiertos del laberinto elevado, como ya había sido observado por otros autores (Badstuebner, Gimsa, Weber, Tuchscherer & Gimsa, 2017). Este parámetro se redujo en los últimos tres meses de tratamiento con el CEM en el modelo de la EP, alcanzando valores similares a los animales control.

Los tratamientos electromagnéticos en pacientes con EP reportan efectos antidepresivos (Liu et al., 2008). Sin embargo, en la prueba de campo abierto, el tratamiento electromagnético redujo tanto los movimientos horizontales como los verticales; lo que puede reflejar un deterioro en la locomoción y/o un fenómeno de habituación. Esta última opción fue propuesta por Badstuebner y colaboradores, quienes encontraron una disminución en la distancia recorrida después de 6 semanas de estimulación cerebral profunda en el modelo de la EP en rata (Badstuebner et al., 2017). En ratas intactas una exposición electromagnética continua durante 4-6 semanas indujo a conductas tipo depresivas (Szemerszky et al., 2010). En este caso, los autores proponen un efecto estresante, producto de la estimulación magnética aplicada en forma continua, que difiere de nuestro experimento en el que el CEM se aplicó durante dos horas al día. Sin embargo, es importante seguir explorando las opciones propuestas para dilucidar los resultados ansiolíticos y ansiogénicos observados en las pruebas de campo abierto y laberinto elevado.

El presente estudio presenta algunas limitaciones que deben de considerarse en futuros experimentos. 1) solo se usaron animales machos. El riesgo de desarrollar esta patología es dos veces mayor en los hombres que en las mujeres, pero las mujeres experimentan una progresión más rápida de la enfermedad y una tasa de supervivencia más baja (Cerri, Mus & Blandini, 2019). Por lo tanto, es necesario elucidar el papel del sexo en la respuesta al tratamiento con CEM en el modelo animal de la EP, 2) no se exploraron los mecanismos moleculares subyacentes que expliquen el efecto benéfico observado, 3) las pruebas exploradas fueron más de tipo motor, pero es necesario probar otras relacionadas con la ansiedad; así como, aumentar el número de animales estudiados.

En conclusión, los principales resultados obtenidos apoyan el uso de la terapia electromagnética de 60 Hz como un posible tratamiento coadyuvante en problemas motores de pacientes con EP.