• La epilepsia es una enfermedad que ataca aproximadamente al 1 por ciento de la población mundial y, de ellos, el 30 por ciento es resistente a los tratamientos convencionales. En Chile, las cifras entregadas por la Organización Mundial de la Salud (OMS) indican que, a la fecha, más de 300 mil personas padecen este mal. El académico de la Facultad de Química y Biología, Dr. Patricio Rojas, se encuentra investigando las causas de esta resistencia a nivel de circuitos neuronales y buscando posibles soluciones.

En el sistema nervioso existe un balance entre excitación e inhibición, lo que permite que las personas puedan modular su capacidad de respuesta frente a estímulos diversos. La existencia de inhibición permite que el sistema nervioso se “sature” en la toma de decisiones, y pueda ser capaz de responder a estímulos externos. La epilepsia es un conjunto de patologías de diferente origen que tienen como eje central la aparición de eventos de alta excitabilidad celular, que pueden terminar en perdida de conciencia, convulsiones, entre otros signos neurológicos. Estos eventos son producidos por una disminución de la neurotransmisión inhibitoria.

Entender cómo está funcionando la transmisión inhibitoria en pacientes con esta patología que, además, son resistentes a tratamientos convencionales, es el foco del estudio del Dr. Patricio Rojas, quien lidera el proyecto Fondecyt  “Rol de los Canales GABAA, en el segmento inicial del axón en Epilepsia”.

Según explica el investigador, dentro del sistema de neurotransmisión inhibitoria, el neurotransmisor más importante es el GABA (Ácido -Amino Butírico, por sus siglas en inglés), del cual un tipo de receptores es GABAA, canales iónicos que permiten el flujo del cloruro que en condiciones normales disminuye la excitabilidad celular. Sin embargo, se ha visto que en ciertos tipos de epilepsia, así como en modelos experimentales de esta enfermedad,  este flujo de cloruro se invierte, produciendo excitación en lugar de inhibición. Esta sería una de las causas por las que ciertos pacientes con epilepsia no responden a los medicamentos tradicionales.

Para el Dr. Rojas “es necesario analizar los sistemas de transporte de cloruro, porque en condiciones epilépticas se desregulan, elevando su concentración intracelular, lo que influiría en el aumento de los niveles de excitabilidad y el rechazo a las drogas”.

Agregó el académico que les “interesa lo que ocurre en un área específica del hipocampo, una estructura relacionada con la memoria y el aprendizaje, y que en muchos pacientes es donde se originan los ataques epilépticos. Esta área es el Giro Dentado del Hipocampo, zona donde estudiaremos el efecto de la neurotransmisión inhibitoria sobre el sitio de generación del potencial de acción, el segmento inicial del axón. Este es una estructura particular de la célula por su crucial función en la excitabilidad, la que consideramos que puede ser clave en la generación de focos epilépticos y en un posible desarrollo de blancos farmacológicos”.

Durante los tres años que dura esta investigación, se desarrollarán paralelamente sus dos etapas específicas. Por una parte, se analizará el efecto de los canales GABAA sobre el aumento de la excitabilidad visto en condiciones epilépticas y, por otra, se evaluará de qué manera cambia la concentración de cloruro en el segmento inicial del axón en condiciones epilépticas, lo que proporcionará información del funcionamiento de los sistemas de transporte de dicho ion.

Se realizará un estudio de proteínas claves, en el lugar donde se inicia el impulso nervioso. “Queremos entender cómo ciertos canales y transportadores que se encuentran en un lugar específico de la neurona -segmento inicial del axón - afectan a la iniciación de este impulso nervioso en condiciones de epilepsia. Si nosotros logramos entender cómo funciona el sistema inhibitorio en este segmento, podremos tratar a pacientes que ahora no responden a la medicación con fármacos que sean específicos a su situación”, explicó Rojas.

El académico cuenta con el apoyo de la Dra. María Pertusa y el Dr. Bernardo Morales, ambos investigadores de la misma Facultad, con vasta experiencia en biología celular y neurofisiología, respectivamente. Además, cuentan con la colaboración del Dr. Patricio Orio de la Universidad de Valparaíso, quien colabora desarrollando modelos computacionales que puedan explicar los resultados experimentales.  

 “Sabemos que en la epilepsia ocurre un cambio en las subunidades de los canales GABAA,  lo que al mismo tiempo, es responsable de los cambios en la excitabilidad celular y produce canales con distinta  sensibilidad a las drogas. Saber qué subunidades cambiaron nos ayudará a  tener una mejor idea de cuáles son las nuevas propiedades farmacológicas  de los canales en ese lugar de la célula. En algún momento, esto nos permitirá desarrollar nuevos tratamientos para pacientes con epilepsia que son resistentes al tratamiento convencional”, concluyó Rojas.