Expresión de genes de la vía mTOR en neuronas con alteraciones patológicas de pacientes con epilepsia refractaria

Abstract

[ES] Entre las causas de la epilepsia refractaria se encuentra la displasia cortical focal (DCF), una afectación del neurodesarrollo que se caracteriza por alteraciones a nivel celular y tisular, como la presencia de neuronas dismórficas, ectópicas, balonadas y gliosis; y a nivel molecular, la desregulación de distintos genes implicados en la vía mTOR. Este trabajo pretender ser una aproximación al estudio de la etiopatogenia de la epilepsia refractaria y su relación con la DCF, con el fin último de adentrarse en la búsqueda de nuevos biomarcadores para esta patología. Para ello, en primer lugar, el análisis histopatológico de muestras biopsiadas procedentes de pacientes diagnosticados con epilepsia refractaria compatible con DCF nos permitió identificar los fenotipos típicos de tejido epileptogénico. Estos hallazgos fueron compatibles con una DCF tipo IIA. A continuación, empleando un microdisector láser (ML), en cada caso estudiado (n=5) se aislaron individualmente dos grupos neuronales: con alteraciones morfológicas y sin ellas (control). Para cada muestra se llevó a cabo un análisis de expresión génica mediante la técnica RT-qPCR de 4 genes implicados en la vía mTOR. En este análisis se detectó la sobreexpresión del gen RHEB en las neuronas con alteraciones morfológicas frente a su control, pudiendo correlacionarse este resultado con la hiperactivación de mTOR reportada en las crisis epilépticas. Por el contrario, en estas células también se detectó sobreexpresión de PTEN, un represor de la vía mTOR. Para este caso postulamos que el paciente podría estar bajo algún tratamiento farmacológico. Se demuestra que las neuronas con alteraciones morfológicas e hipotético fenotipo epileptogénico que fueron seleccionadas por ML, muestran una expresión génica aberrante en alguno de los genes relacionados con la vía mTOR, pudiendo ser útiles para el diagnóstico y como potencial diana en el tratamiento de la epilepsia refractaria.

[EN] Among the causes of refractory epilepsy is focal cortical dysplasia (FCD), a neurodevelopmental disorder characterized by cellular and tissue alterations, such as the presence of dysmorphic, ectopic, balloon cells and gliosis; as well as molecular dysregulation of different genes involved in the mTOR pathway. We aim to provide an approach to the study of the etiopathogenesis of refractory epilepsy and its relationship with FCD, with the objective of searching for new biomarkers for this condition. For this purpose, histopathological analysis of biopsied samples from patients diagnosed with drug-resistant epilepsy compatible with FCD allowed us to identify typical phenotypes of epileptogenic tissue. These findings were consistent with FCD type IIA. Then, using a laser microdissector (LMD), in each case (n=5) two sets of cells were individually isolated: those with morphological abnormalities and control cells without morphological abnormalities. For each sample, a gene expression analysis was performed using RT-qPCR technique for 4 genes involved in the mTOR pathway. In this analysis, overexpression of the RHEB gene was detected in the population with morphological abnormalities compared to the control. This result can be correlated with the reported hyperactivation of mTOR in epileptic seizures. In contrast, overexpression of the PTEN, a repressor of the mTOR pathway, was also detected in these cells. For this case it was postulated that the patient could be under some pharmacological treatment. It is demonstrated that cells with morphological alterations and hypothetical epileptogenic phenotype which were selected by LM, show aberrant gene expression in some of the genes related to the mTOR pathway, and this may be useful for diagnosis and as a potential target treatment of refractory epilepsy.