Los investigadores del Servicio de Farmacología Clínica y Neurocirugía del Instituto de Investigaciones Sanitarias del Hospital Universitario de la Princesa (hospital asociado a la UAM), en colaboración con el Instituto Teófilo Hernando (UAM), el Departamento de Farmacología y Terapéutica de la UAM y la Universidad de Padua (Italia), han conseguido cultivar neuronas y astrocitos de tejido humano obtenido de pacientes epilépticos sometidos a cirugía.

Un nuevo reto en la investigación biomédica

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A pesar del rico arsenal farmacológico disponible, un 20-30% de los pacientes epilépticos no mejoran con la medicación. Además sólo un 15-18% de los pacientes con epilepsia fármaco-resistente son susceptibles de tratamiento quirúrgico.

En estos casos, la opción terapéutica más aconsejable es la extirpación quirúrgica de la porción cerebral en la que se produjo el origen de la crisis epiléptica, es decir, del foco epileptógeno, consiguiéndose un 50-60% de resultados satisfactorios. Si bien, este porcentaje puede incrementarse en pacientes con epilepsia del lóbulo temporal hasta un 94%.

Los cultivos primarios de células cerebrales (neuronas y astrocitos) son una herramienta muy útil para comprender la fisiopatología de la epilepsia y para la búsqueda de nuevos fármacos antiepilépticos. Estos tipos de células se preparan a partir de cerebro de roedores y muy pocos han sido descritos a partir de tejido humano.

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Neuronas y astrocitos

El objetivo principal de este estudio, publicado en International Journal of Developmental Neuroscience es el establecimiento de condiciones experimentales adecuadas para aislar y cultivar las neuronas y los astrocitos del cerebro humano y comprobar su funcionalidad.

Para establecer esas condiciones experimentales, se emplearon tejidos que provenían de pacientes epilépticos resistentes a la medicación que fueron sometidos a cirugía de la epilepsia. Las neuronas y astrocitos humanos se aislaron por medio de un protocolo de disociación enzimática y mecánica. Dichas células se caracterizaron por medio de anticuerpos específicos con técnicas de inmunocitoquímica.

Una vez aisladas y cultivadas se procedió a comprobar su funcionalidad. Las neuronas se caracterizan por la excitabilidad eléctrica de su membrana plasmática a través de la cual transmiten el impulso nervioso. Los iones calcio están íntimamente ligados con este proceso.

Por ello, con el fin de investigar las variaciones en la concentración de calcio dentro de las neuronas y astrocitos humanos, ambos tipos celulares se estimularon con una solución de alta concentración de potasio (K+).

La membrana de las células se despolarizó, se abrieron canales de calcio, este pasó y por tanto, se produjo un aumento en la concentración intracelular de dicho elemento. Lo mismo se observa en presencia de glutamato, tal y como ocurre in vivo. Es decir, los investigadores pudieron observar que efectivamente las células cultivadas eran funcionales.

El valor de estos cultivos humanos, según estos investigadores del Instituto de Investigaciones Sanitarias del Hospital Universitario de la Princesa (UAM), el Instituto Teófilo Hernando (UAM), el Departamento de Farmacología y Terapéutica de la UAM y la Universidad de Padua (Italia), nos abren la oportunidad de profundizar en el estudio de los mecanismos de resistencia de las células nerviosas a los fármacos antiepilépticos, de desarrollar nuevos fármacos antiepilépticos para epilepsias intratables, y de conocer más sobre la plasticidad, maduración y emisión de neuritas para posibles estudios de injertos futuros.