Novas ferramentas de mapeamento podem melhorar o tratamento da epilepsia

O novo modelo é uma virada de jogo para a detecção de convulsões.

Por muito tempo, milhões de pessoas com epilepsia e seus médicos lutaram para encontrar o local exato do início da convulsão para direcionar seu tratamento. Dois novos modelos podem finalmente fornecer a resposta.

Ferramentas desenvolvidas por pesquisadores da Universidade Johns Hopkins e detalhadas na revista Brain podem ajudar aqueles que sofrem da doença e seus médicos a decidir se devem ou não operar, ou mesmo apenas decidir quais medicamentos podem realmente funcionar, poupando assim os pacientes dos riscos e potencial ineficácia de procedimentos invasivos e reduzindo a necessidade de internações hospitalares desnecessárias e prolongadas para testes.

Atualmente, para identificar com precisão a parte específica do cérebro que desencadeia uma convulsão, são necessárias internações que variam de alguns dias a algumas semanas. O paciente é submetido a um eletroencefalograma (EEG) estendido , um teste que mede a atividade elétrica no cérebro por meio de eletrodos presos ao couro cabeludo. Uma vez que o paciente tivesse uma convulsão, o EEG identificaria o local exato de onde a convulsão ocorreu.

“Este é um novo paradigma”, disse Joon-Yi Kang, neurologista do Hospital Johns Hopkins, coautor dos estudos. “Estamos obtendo mais informações sobre redes cerebrais específicas. Não estamos esperando que as convulsões aconteçam.”

Os modelos localizam o início das convulsões no cérebro usando aprendizado de máquina e equações baseadas em cálculo para revelar padrões na atividade cerebral. Em vez de semanas, esse teste pode ser realizado em questão de minutos.

A equipe de pesquisa estudou os cérebros dos pacientes quando eles não estavam tendo convulsões e quando seus cérebros foram estimulados com pulsos elétricos rápidos, a fim de criar mapas de calor que preveem onde as convulsões começam.

Em seu estudo, o cérebro foi modelado como uma rede de nós em que as conexões foram feitas e quebradas. A equipe levantou a hipótese de que, quando um paciente não está tendo uma convulsão, é porque os nós do cérebro saudável estão limitando a atividade dos nós do cérebro não saudável, onde as convulsões se originam. Quando uma crise epiléptica começa, os nós trocam de lugar. Ao rastrear a força e a direção dos nódulos, a equipe conseguiu localizar o foco epiléptico inicial.

Usando um pulso de estimulação, os pesquisadores em um estudo de acompanhamento de 28 pacientes foram capazes de determinar quais nós estavam tendo um efeito sobre os outros.

O modelo teve uma taxa de sucesso de 79% em prever quando as convulsões começariam em uma amostra de 65 pacientes e se a cirurgia seria ou não bem-sucedida. A co-autora Kristin Gunnarsdottir, cientista pesquisadora da Johns Hopkins, comentou que essa descoberta pode ser muito útil para os médicos quando comparada à taxa de sucesso convencional de 50% das cirurgias.

“Esperamos que isso seja algo que possamos usar em pacientes que não têm muitas convulsões ou nos 10% de pacientes que não têm convulsões durante o monitoramento (tradicional)”, disse co- a autora Rachel June Smith, ex-colega de pós-doutorado em engenharia biomédica na Johns Hopkins, que agora é professora assistente na Universidade do Alabama.

Muitas vezes, a cirurgia é necessária para conter a onda de crises epilépticas. As novas ferramentas reduzem as complicações que podem resultar de cirurgias.

“Estes são pacientes carentes”, disse Sridevi V. Sarma, diretor associado do Instituto Johns Hopkins de Medicina Computacional e chefe do Laboratório de Sistemas de Controle Neuromédico. “Queremos que as cirurgias corram bem, mas também queremos evitar cirurgias que podem nunca correr bem.”

As pessoas com epilepsia, das quais existem mais de 65 milhões em todo o mundo, têm uma taxa de mortalidade três vezes maior do que a população em geral. Embora a grande maioria dos pacientes com epilepsia se beneficie da medicação, cerca de 30% são resistentes aos medicamentos. Eles podem escolher entre se submeter a uma cirurgia para remover ou desconectar regiões do cérebro responsáveis ​​pelas convulsões ou ter um dispositivo implantado no cérebro para interromper as convulsões com estimulação.

Sarma disse que agora pode ser difícil identificar a causa das convulsões, então a cirurgia só é bem-sucedida cerca de metade das vezes.

“Se você encontrar essa zona e tratá-la com eficácia, isso muda o jogo – é um tratamento que muda a vida desses pacientes”, disse ela.

Em 2015, o CDC estimou que 1,2% dos americanos , ou três milhões de adultos e 470.000 crianças, viviam com epilepsia. Um em cada 26 americanos desenvolverá a doença em algum momento de suas vidas. Há também uma estimativa de 1,16 casos de Morte Súbita Inesperada em Epilepsia (SUDEP) para cada 1.000 epilépticos anualmente, embora esses números possam variar amplamente (SUDEP refere-se a mortes epilépticas não causadas por trauma, afogamento ou outras causas reconhecidas).

ZME SCIENCE