Nanopartículas magnéticas mejoran el movimiento en ratones con síntomas similares al Parkinson

Un grupo de investigadores ha creado una técnica magnética capaz de influir en circuitos cerebrales profundos sin necesidad de implantar electrodos de forma permanente. Este método consiste en inyectar nanoplaquetas magnéticas en una región específica del cerebro para mejorar problemas de movimiento en ratones que presentan síntomas similares a los del Parkinson.

Este procedimiento resulta menos invasivo que la estimulación cerebral profunda convencional, que requiere la implantación quirúrgica de electrodos y se utiliza en algunos pacientes con la enfermedad de Parkinson. El equipo internacional, formado por investigadores de Friedrich-Alexander-Universität Erlangen-Nürnberg (FAU), RWTH Aachen, Maastricht University (Países Bajos) y KU Leuven (Bélgica), publicó sus resultados en la revista Advanced Science.

La enfermedad de Parkinson destruye progresivamente las células cerebrales que producen dopamina, un neurotransmisor esencial para el control del movimiento. La disminución de dopamina provoca el mal funcionamiento de los circuitos motores, lo que genera temblores y dificultades para moverse.

Algunos pacientes reciben un marcapasos cerebral, un dispositivo pequeño colocado bajo la clavícula que envía señales eléctricas al núcleo subtalámico (STN), una zona profunda del cerebro. Estimular esta área puede modificar la actividad neuronal anormal y reducir los síntomas motores.

“El procedimiento es relativamente complejo y no siempre tiene éxito”, señala la profesora Danijela Gregurec, del Departamento de Química y Farmacia de FAU. “Esto desanima a muchos pacientes con Parkinson y no todos son candidatos adecuados para estos marcapasos”.

La técnica magnética podría ofrecer una alternativa menos invasiva al alcanzar regiones cerebrales profundas sin la necesidad de dejar electrodos implantados de forma permanente.

Activación de circuitos cerebrales mediante fuerzas mecánicas

“Utilizamos nanopartículas magnéticas que implantamos en el cerebro”, explica Gregurec. “Tienen una forma especial y una estructura magnética diseñada para transformar campos magnéticos en pequeñas fuerzas mecánicas”.

A diferencia de la estimulación cerebral profunda tradicional, esta técnica no introduce electricidad directamente en el cerebro. “El método convencional establece una conexión eléctrica con el cerebro”, comenta. “Nosotros, en cambio, utilizamos los mecanosensores naturales de las neuronas para influir en regiones profundas del cerebro”.

Cuando un campo magnético rodea el cerebro, las partículas reaccionan generando fuerzas mecánicas diminutas que deforman suavemente las membranas celulares cercanas, similar a cómo presionar un dedo contra un globo inflado cambia su forma. Esta presión abre canales mecanosensibles y permite la entrada de iones cargados eléctricamente en las células nerviosas.

Mejora del movimiento en modelos animales

Los investigadores probaron el método en modelos animales con daño en las mismas células nerviosas afectadas en personas con Parkinson, lo que causó problemas de movimiento similares.

“Junto con nuestros colaboradores de Maastricht, inyectamos nanopartículas magnéticas desarrolladas en FAU en el núcleo subtalámico de los animales”, explica Gregurec. “Esa es la región cerebral que también es objetivo importante para la estimulación cerebral profunda convencional en la enfermedad de Parkinson”.

Mediante procedimientos estereotácticos de alta precisión, colocaron las partículas directamente en la zona cerebral deseada, ya que la correcta ubicación era fundamental para alcanzar el circuito motor adecuado.

Tras exponer a los ratones a un campo magnético, se observó una mejora significativa en sus déficits de movimiento. “El efecto es aproximadamente equivalente a lo que esperaríamos tras implantar un marcapasos cerebral”, afirma Gregurec.

Resultados de seguridad y desarrollo futuro

Las partículas magnéticas permanecieron en el cerebro de los animales durante varios meses sin provocar signos de inflamación, lo que indica que fueron bien toleradas durante el periodo de prueba.

El grupo de Gregurec está explorando métodos para evitar la inyección directa de las partículas en el cerebro. Una opción sería administrarlas a través del torrente sanguíneo y diseñarlas para que puedan atravesar la barrera hematoencefálica.

Además, los investigadores estudian dispositivos portátiles compactos capaces de generar los campos magnéticos necesarios. Un diseño posible es una diadema que los pacientes podrían colocarse por sí mismos, aunque este enfoque aún está a varios años de su posible uso clínico.

“Estamos convencidos de que el nuevo método tiene un enorme potencial”, concluye Gregurec. “No solo es considerablemente más sencillo y económico que un marcapasos cerebral convencional, sino que probablemente también más flexible. Ajustar los parámetros del campo magnético permitiría controlar las nanopartículas con mayor precisión”.

Esta técnica también podría servir como herramienta de investigación para estudiar cómo las fuerzas mecánicas diminutas modifican la actividad cerebral.

Referencia: “Remote Magnetomechanical Neuromodulation Uncovers Therapeutic Mechanisms for Alleviating Parkinsonian Symptoms in Freely Moving Mice” por Anouk Wolters, Lorenzo Signorelli, Christian Herff, Sophia Gimple, Renzo Riemens, Gunter Kenis, Kim Rijkers, Hamed Shabani, Jyh-Jang Sun, Yasin Temel, Hans Clusmann, Danijela Gregurec y Sarah-Anna Hescham, 3 de abril de 2026, Advanced Science. DOI: 10.1002/advs.75097