Imagen: Multiart. Fuente: PhotoXpress.
La epilepsia que no responde a fármacos puede ser curada en ratones adultos mediante el trasplante de un tipo específico de célula cerebral, han constatado investigadores de la Universidad de California en San Francisco (UCSF). El hallazgo aumenta la esperanza de que un tratamiento similar pueda funcionar en las formas más graves de epilepsia humana.
Los científicos consiguieron controlar las convulsiones epilépticas de los ratones al trasplantarles una sola vez células de la Eminencia Ganglionar Media (MGE), que es la principal fuente de interneuronas GABAérgicas de la corteza cerebral y del hipocampo.
Estas células inhibieron la señalización de circuitos nerviosos hiperactivos presentes en el hipocampo, una región del cerebro asociada con las convulsiones, así como con el aprendizaje y la memoria.
Previamente, ya se habían utilizado diferentes tipos de células en experimentos de trasplante celulares con roedores, pero en estos casos no se habían conseguido detener las convulsiones.
La terapia celular se ha convertido en un foco activo de investigación en relación con la epilepsia, en parte porque los medicamentos actuales, aun cuando a veces pueden controlar los síntomas de esta enfermedad, en algunos casos no resultan eficaces, explica Scott C. Baraban, director del estudio en un comunicado de la UCSF emitido vía Newswise.
Tratamiento que puede desarrollarse en laboratorio
"Nuestros resultados son un avance alentador hacia el uso de neuronas inhibitorias para el trasplante celular en adultos con formas graves de epilepsia", afirma Baraban. "Este procedimiento ofrece la posibilidad de controlar las crisis y de recuperar los déficits cognitivos sufridos por los pacientes”. Un artículo publicado por Nature Neuroscience describe el logro al detalle.
Durante las crisis epilépticas, se producen contracciones musculares extremas y, a menudo, una pérdida de conciencia que puede hacer que los pacientes pierdan el control y caigan, en ocasiones sufriendo lesiones graves.
Estos síntomas tienen su origen en una activación anómala de muchas células nerviosas excitatorias del cerebro al mismo tiempo. En el estudio de la UCSF, las células inhibitorias trasplantadas desactivaron esta sincronía celular excesiva, eliminando así las convulsiones epilépticas de los ratones tratados.
Los científicos consiguieron controlar las convulsiones epilépticas de los ratones al trasplantarles una sola vez células de la Eminencia Ganglionar Media (MGE), que es la principal fuente de interneuronas GABAérgicas de la corteza cerebral y del hipocampo.
Estas células inhibieron la señalización de circuitos nerviosos hiperactivos presentes en el hipocampo, una región del cerebro asociada con las convulsiones, así como con el aprendizaje y la memoria.
Previamente, ya se habían utilizado diferentes tipos de células en experimentos de trasplante celulares con roedores, pero en estos casos no se habían conseguido detener las convulsiones.
La terapia celular se ha convertido en un foco activo de investigación en relación con la epilepsia, en parte porque los medicamentos actuales, aun cuando a veces pueden controlar los síntomas de esta enfermedad, en algunos casos no resultan eficaces, explica Scott C. Baraban, director del estudio en un comunicado de la UCSF emitido vía Newswise.
Tratamiento que puede desarrollarse en laboratorio
"Nuestros resultados son un avance alentador hacia el uso de neuronas inhibitorias para el trasplante celular en adultos con formas graves de epilepsia", afirma Baraban. "Este procedimiento ofrece la posibilidad de controlar las crisis y de recuperar los déficits cognitivos sufridos por los pacientes”. Un artículo publicado por Nature Neuroscience describe el logro al detalle.
Durante las crisis epilépticas, se producen contracciones musculares extremas y, a menudo, una pérdida de conciencia que puede hacer que los pacientes pierdan el control y caigan, en ocasiones sufriendo lesiones graves.
Estos síntomas tienen su origen en una activación anómala de muchas células nerviosas excitatorias del cerebro al mismo tiempo. En el estudio de la UCSF, las células inhibitorias trasplantadas desactivaron esta sincronía celular excesiva, eliminando así las convulsiones epilépticas de los ratones tratados.
Un paso previo
El pasado dos de mayo, los científicos informaron además de que habían descubierto la manera de crear en laboratorio células MGE fiables y similares a las de los humanos, y que, cuando estas fueron trasplantadas a ratones sanos, mostraron ser células nerviosas inhibitorias funcionales. De este paso anterior se hizo eco la revista Cell Stem Cell.
Nuevas células integradas en viejos circuitos
En muchas formas de epilepsia, desempeña un papel crítico la pérdida o el mal funcionamiento de las células nerviosas inhibitorias del hipocampo.
Las células MGE son células progenitoras que se forman en el embrión y que pueden generar unas células nerviosas maduras llamadas interneuronas inhibitorias. En el estudio dirigido por Baraban, las células MGE -de embriones de ratón- trasplantadas emigraron y generaron interneuronas, remplazando las células cuyo fallo provoca la epilepsia.
Las nuevas células se integraron en los circuitos neuronales ya existentes en los ratones, constataron los investigadores. "Estas células migran mucho y se integran en el cerebro adulto como nuevas neuronas inhibidoras", afirma Baraban. "Este es el primer registro, en modelos de ratón y de epilepsia en adultos, de ratones con convulsiones que dejaron de tenerlas tras recibir el tratamiento", añade el científico.
Recuperación del daño cognitivo
El tipo de epilepsia tratada fue la epilepsia del lóbulo temporal mesial, que es resistente a los medicamentos y se suele tratar con neurocirugía. Las convulsiones producidas por este trastorno tienen su origen en el hipocampo.
Los científicos probaron también con un trasplante de células MEG en otra parte del cerebro, la amígdala –involucrada en la memoria y la emoción- pero de este modo no consiguieron detener la actividad convulsiva de los animales.
La epilepsia del lóbulo temporal se desarrolla a menudo en la adolescencia, en algunos casos, mucho después de un episodio de convulsiones sufrido durante la primera infancia por fiebre alta. En ratones, se puede inducir una condición similar mediante una exposición química.
Los trasplantes hicieron que, además de tener un menor número de convulsiones, los ratones tratados estuvieran menos agitados e hiperactivos, y que obtuvieran mejores resultados en una prueba cognitiva, basada en un laberinto de agua.
El pasado dos de mayo, los científicos informaron además de que habían descubierto la manera de crear en laboratorio células MGE fiables y similares a las de los humanos, y que, cuando estas fueron trasplantadas a ratones sanos, mostraron ser células nerviosas inhibitorias funcionales. De este paso anterior se hizo eco la revista Cell Stem Cell.
Nuevas células integradas en viejos circuitos
En muchas formas de epilepsia, desempeña un papel crítico la pérdida o el mal funcionamiento de las células nerviosas inhibitorias del hipocampo.
Las células MGE son células progenitoras que se forman en el embrión y que pueden generar unas células nerviosas maduras llamadas interneuronas inhibitorias. En el estudio dirigido por Baraban, las células MGE -de embriones de ratón- trasplantadas emigraron y generaron interneuronas, remplazando las células cuyo fallo provoca la epilepsia.
Las nuevas células se integraron en los circuitos neuronales ya existentes en los ratones, constataron los investigadores. "Estas células migran mucho y se integran en el cerebro adulto como nuevas neuronas inhibidoras", afirma Baraban. "Este es el primer registro, en modelos de ratón y de epilepsia en adultos, de ratones con convulsiones que dejaron de tenerlas tras recibir el tratamiento", añade el científico.
Recuperación del daño cognitivo
El tipo de epilepsia tratada fue la epilepsia del lóbulo temporal mesial, que es resistente a los medicamentos y se suele tratar con neurocirugía. Las convulsiones producidas por este trastorno tienen su origen en el hipocampo.
Los científicos probaron también con un trasplante de células MEG en otra parte del cerebro, la amígdala –involucrada en la memoria y la emoción- pero de este modo no consiguieron detener la actividad convulsiva de los animales.
La epilepsia del lóbulo temporal se desarrolla a menudo en la adolescencia, en algunos casos, mucho después de un episodio de convulsiones sufrido durante la primera infancia por fiebre alta. En ratones, se puede inducir una condición similar mediante una exposición química.
Los trasplantes hicieron que, además de tener un menor número de convulsiones, los ratones tratados estuvieran menos agitados e hiperactivos, y que obtuvieran mejores resultados en una prueba cognitiva, basada en un laberinto de agua.
Referencias bibliográficas:
Robert F Hunt, Kelly M Girskis, John L Rubenstein, Arturo Alvarez-Buylla, Scott C Baraban. GABA progenitors grafted into the adult epileptic brain control seizures and abnormal behavior. Nature Neuroscience (2013). DOI: 10.1038/nn.3392.
Cory R. Nicholas, Jiadong Chen, Yunshuo Tang, Derek G. Southwell, Nadine Chalmers, Daniel Vogt, Christine M. Arnold, Ying-Jiun J. Chen, Edouard G. Stanley, Andrew G. Elefanty, Yoshiki Sasai, Arturo Alvarez-Buylla, John L.R. Rubenstein, Arnold R. Kriegstein. Functional Maturation of hPSC-Derived Forebrain Interneurons Requires an Extended Timeline and Mimics Human Neural Development. Cell Stem Cell (2013). DOI:10.1016/j.stem.2013.04.005.
Robert F Hunt, Kelly M Girskis, John L Rubenstein, Arturo Alvarez-Buylla, Scott C Baraban. GABA progenitors grafted into the adult epileptic brain control seizures and abnormal behavior. Nature Neuroscience (2013). DOI: 10.1038/nn.3392.
Cory R. Nicholas, Jiadong Chen, Yunshuo Tang, Derek G. Southwell, Nadine Chalmers, Daniel Vogt, Christine M. Arnold, Ying-Jiun J. Chen, Edouard G. Stanley, Andrew G. Elefanty, Yoshiki Sasai, Arturo Alvarez-Buylla, John L.R. Rubenstein, Arnold R. Kriegstein. Functional Maturation of hPSC-Derived Forebrain Interneurons Requires an Extended Timeline and Mimics Human Neural Development. Cell Stem Cell (2013). DOI:10.1016/j.stem.2013.04.005.