Identificación de biomarcadores neurobiológicos asociados a la reducción de la severidad de las crisis tras la estimulación repetitiva a largo plazo en el modelo de epilepsia GASH/Sal

Abstract

[ES] La epilepsia es un trastorno neurobiológico que afecta a más de 50 millones de personas en el mundo. Se caracteriza por la presencia de crisis convulsivas, fases de hiperexcitabilidad neuronal, sincrónica y anómala. A pesar de que existen una gran cantidad de fármacos en el mercado para el tratamiento de los diferentes tipos de epilepsia, entre un 30-40% de los pacientes son farmacorresistentes. En la clínica, las crisis repetitivas se han propuesto como causa y/o efecto de la falta de respuesta al tratamiento, por lo que muchas investigaciones se han centrado en estudiar los efectos de las crisis convulsivas repetitivas sobre el desarrollo de la epileptogénesis secundaria e, incluso, de la farmacorresistencia. Con estos antecedentes, en este proyecto nos hemos centrado en investigar la etiología de las crisis convulsivas y las vías y/o factores que pueden, tanto inducir su desarrollo como bloquear su generación. Además, hemos analizado los cambios de expresión de la glicoproteína-P, un transportador que aparece incrementado en los núcleos epileptógenos y juega un papel importante en la farmacorresistencia. Como sujeto experimental, hemos utilizado el modelo de epilepsia GASH/Sal (Genetic Audiogenic Seizure Hamster/Salamanca), un modelo con susceptibilidad genética a sufrir crisis convulsivas audiogénicas. Además, hemos llevado a cabo un protocolo de estimulación acústica repetida (kindling audiogénico). Este procedimiento permite estudiar procesos epileptogénicos y evaluar la eficacia de tratamientos anticonvulsivantes al provocar crisis mediante la estimulación acústica repetida. En etapas avanzadas, este protocolo puede propagar la actividad epiléptica a estructuras límbicas, dando lugar un fenómeno de epileptogénesis secundaria. Para esta investigación, se utilizaron dos tipos de protocolos de kindling audiogénico, el primero (AUK) basado en la estimulación sonora 2 veces al día durante 10 días; el segundo (sAUK), más sostenido en el tiempo, consistió en la estimulación durante 15 días, 3 veces al día. Como resultado de la implementación del protocolo AUK, pudimos demostrar que en el modelo GASH/Sal no se produce el reclutamiento de estructuras límbicas, pero sí existen cambios de expresión de la glicoproteína-P en el núcleo epileptógeno (colículo inferior), que van en concordancia con los índices de severidad de sus crisis mesencefálicas. Por otra parte, el protocolo de estimulación sAUK nos permitió discernir entre dos subgrupos de animales según el tipo de respuesta al estímulo auditivo. Así, los animales se diferenciaban entre GASH/Sal respondedores (sAUK.R), que respondían con índices de severidad elevados a lo largo de gran parte del protocolo, y GASH/Sal no-respondedores (sAUK.NR), cuyos índices de severidad disminuían a lo largo del protocolo, o incluso no sufrían crisis convulsivas. Los estudios proteómicos del colículo inferior de los animales no respondedores permitieron detectar una sobreexpresión de proteínas con función neuroprotectora, como el factor de crecimiento nervioso inducible (Vgf), cuya sobreexpresión in vitro se ha asociado a la protección contra la hiperexcitabilidad; la copina 5 (Cpne5), con funciones en la reparación de membranas neuronales, y el glipicano 1 (Gpc1), con funciones en la guía axonal y la supervivencia y regeneración neuronal. Además, también detectamos una disminución de proteínas implicadas en la migración glial (Ralb), así como la disminución de un marcador de daño neuronal, S100b. Estos resultados indican la presencia de biomarcadores de neuroprotección, así como vías asociadas a la disminución de la severidad de las crisis en el modelo GASH/Sal. Además, la cepa GASH/Sal contaría con un arsenal de respuestas neurobiológicas protectoras de las crisis convulsivas, de la farmacorresistencia y de sus comorbilidades, incluyendo la muerte espontánea.