La mutación genética conduce a síntomas de encefalopatía epiléptica y muerte neuronal en ratones
Crédito: Pixabay/CC0 Dominio público
Los ratones con una mutación genética que se ha observado en pacientes con encefalopatía epiléptica, una forma grave de epilepsia congénita, exhiben no solo la convulsiones, síntomas de desarrollo y comportamiento del trastorno, pero también degeneración neural e inflamación en el cerebro, hallaron investigadores de la Universidad de Illinois Urbana-Champaign en un nuevo estudio. Los hallazgos destacan la mutación como una parte importante de la patología de la enfermedad y un objetivo potencial para el tratamiento.
Los pacientes con encefalopatía epiléptica comienzan a tener convulsiones cuando nacen y muestran un retraso progresivo en el desarrollo, discapacidad intelectual y un comportamiento similar al autismo, dijo el líder del estudio, Hee Jung Chung, profesor de fisiología molecular e integradora.
» El dogma con respecto a la encefalopatía epiléptica ha sido que las convulsiones epilépticas impulsan la patogenia de la discapacidad intelectual y el retraso en el desarrollo. Pero queríamos responder a la pregunta: ¿realmente son solo las convulsiones las que provocan la discapacidad intelectual y el retraso en el desarrollo?». dijo Chung. «Este estudio es el primero en mostrar que la expresión de esta mutación de la encefalopatía epiléptica humana en ratones puede causar no solo convulsiones espontáneas y discapacidad intelectual, sino también degeneración neural».
Un trabajo anterior del grupo de Chung encontró que la encefalopatía epiléptica es se correlacionó con una mutación en un gen que codifica un canal de potasio esencial para regular la actividad neuronal. La mutación impidió que el canal de potasio se incrustara correctamente en las membranas celulares de las neuronas, lo que provocó que se acumulara dentro de las células neuronales. Sin embargo, aún se desconoce si la mutación desempeñó un papel en la patología de la encefalopatía epiléptica y cómo lo hizo.
En el nuevo estudio, publicado en Proceedings of the National Academy of Sciences, el grupo de Chung, en colaboración con el profesor de psicología Justin Rhodes y los profesores de fisiología molecular e integradora Eric Bolton y Catherine Christian-Hinman, criaron una población de ratones con la mutación genética. Los investigadores estudiaron a los ratones desde el nacimiento para observar si desarrollaban síntomas y cómo la mutación afectaba la expresión de los canales de potasio y sus cerebros.
Los ratones desarrollaron convulsiones espontáneas análogas a las de los pacientes humanos, que comienzan a tener convulsiones como bebés. Los ratones también tuvieron un aumento en la mortalidad: la mitad de los ratones con la mutación murieron cuando eran jóvenes. Los ratones sobrevivientes mostraron déficits significativos en el aprendizaje y la memoria, así como comportamientos repetitivos asociados con el comportamiento autista humano.
«Fue muy interesante para nosotros que, desde una edad temprana, los ratones mostraran no solo actividad convulsiva consistentes con los pacientes humanos, sino también con los síntomas intelectuales, de desarrollo y de comportamiento que muestran los pacientes humanos», dijo Chung.
En el cerebro, los investigadores observaron una degeneración neuronal e inflamación generalizadas que comenzaron tan pronto como en la edad del destete y empeoraron progresivamente a medida que los ratones envejecían.
Los hallazgos abren dos objetivos terapéuticos potenciales: el canal de potasio defectuoso y la inflamación y la degeneración neural, dijeron los investigadores.
«Muchos Los pacientes con encefalopatía epiléptica no responden a los medicamentos antiepilépticos. Entonces, si no podemos bloquear las convulsiones, ¿qué es lo siguiente que debemos hacer?» dijo Chung. «Sabemos que la degeneración neuronal está ocurriendo en ratones al menos desde la edad del destete. ¿Podemos bloquear eso antes de que las cosas empeoren? Esa es una intervención terapéutica muy importante en la que debemos pensar».
A continuación, los investigadores quieren estudiar qué causa la muerte de las neuronas y si otras mutaciones en el canal de potasio causan los mismos síntomas. También esperan usar la línea de ratones con la mutación para estudiar posibles tratamientos.
Explore más
La investigación sobre la epilepsia revela un desencadenante previamente desconocido de las convulsiones Más información: Eung Chang Kim et al, Convulsiones espontáneas y pérdida de memoria en ratones que expresan una variante de encefalopatía epiléptica en la unión de calmodulina dominio de Kv7.2, Actas de la Academia Nacional de Ciencias (2021). DOI: 10.1073/pnas.2021265118 Información de la revista: Procedimientos de la Academia Nacional de Ciencias
Proporcionado por la Universidad de Illinois en Urbana-Champaign Cita: La mutación genética conduce a síntomas de encefalopatía epiléptica, muerte neuronal en ratones (2021, 17 de diciembre) recuperado el 29 de agosto de 2022 de https://medicalxpress.com/news/2021-12-gene-mutation-epileptic-encephalopathy-symptoms.html Este documento está sujeto a derechos de autor . Aparte de cualquier trato justo con fines de estudio o investigación privados, ninguna parte puede reproducirse sin el permiso por escrito. El contenido se proporciona únicamente con fines informativos.