{"id":436335,"date":"2022-05-20T19:01:12","date_gmt":"2022-05-20T22:01:12","guid":{"rendered":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/?p=436335"},"modified":"2022-05-23T16:08:29","modified_gmt":"2022-05-23T19:08:29","slug":"epilepsia-in-vitro","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/epilepsia-in-vitro\/","title":{"rendered":"Epilepsia in vitro<\/em>"},"content":{"rendered":"

Un grupo de investigadores de las universidades de Campinas (Unicamp), en Brasil, y de California en San Diego (UCSD), en Estados Unidos, desarroll\u00f3 una nueva t\u00e9cnica de cultivo de organoides en laboratorio que mimetizan la corteza cerebral. Estos minicerebros, tal como se los denomina, permiten simular y observar el surgimiento de epilepsias de dif\u00edcil tratamiento, habitualmente causadas por un tipo de lesi\u00f3n espec\u00edfica: la displasia cortical focal. Entre sus efectos, esta alteraci\u00f3n genera neuronas dism\u00f3rficas, de un tama\u00f1o mayor y con m\u00e1s conexiones que lo normal, que emiten impulsos el\u00e9ctricos en forma desordenada y llevan a la instalaci\u00f3n de esta enfermedad cr\u00f3nica, que se caracteriza por provocar crisis convulsivas frecuentes. Alrededor de un 30 % de las personas con epilepsia padecen diversas formas de la enfermedad que son refractarias a los tratamientos farmacol\u00f3gicos o quir\u00fargicos.<\/p>\n

Para estudiar la epilepsia causada por la displasia cortical focal, el equipo de cient\u00edficos ha desarrollado minicerebros maduros en los cuales se pudo realizar un seguimiento del desarrollo de la corteza cerebral y la formaci\u00f3n de diferentes c\u00e9lulas neuronales, como las de la gl\u00eda, que ofician de sost\u00e9n y protecci\u00f3n de las neuronas, y la aparici\u00f3n de las neuronas dism\u00f3rficas. Los organoides fueron \u201cenvejecidos\u201d durante un per\u00edodo de 90 a 150 d\u00edas antes de su empleo en los experimentos, uno de los grandes aspectos distintivos de este m\u00e9todo. En las simulaciones, los investigadores pudieron observar la formaci\u00f3n de la actividad el\u00e9ctrica en un proceso que emula el modelo que se observa en el cerebro de un feto durante su primer trimestre de desarrollo. Los resultados del estudio fueron publicados en diciembre en la revista cient\u00edfica Brain<\/em>.<\/p>\n

La displasia cortical focal es una malformaci\u00f3n cerebral que se produce durante la gestaci\u00f3n. Los s\u00edntomas de la epilepsia se manifiestan en cada uno de los individuos afectados en momentos diferentes de la vida, no necesariamente en la infancia. Los reci\u00e9n nacidos todav\u00eda no tienen un nivel suficiente de desarrollo cerebral como para sufrir crisis de epilepsia. \u201cPero es muy probable que en las personas con displasia la enfermedad se manifieste en alg\u00fan momento de su vida\u201d, dice la m\u00e9dica genetista Iscia Lopes-Cendes, de la Facultad de Ciencias M\u00e9dicas (FCM) de la Unicamp, coordinadora del equipo que produjo los minicerebros junto al neurocient\u00edfico brasile\u00f1o Alysson Muotri, de la UCSD. Los trabajos de Lopes-Cendes forman parte de las actividades del Instituto de Investigaci\u00f3n en Neurociencia y Neurotecnolog\u00eda (Brainn<\/a>), uno de los Centros de Investigaci\u00f3n, Innovaci\u00f3n y Difusi\u00f3n (Cepid) financiados por la FAPESP.<\/p>\n

\u201cUna persona con epilepsia grave causada por displasia cortical focal sufre entre 40 y 50 crisis epil\u00e9pticas diarias. Eso hace imposible que los ni\u00f1os asistan a la escuela y que los adultos puedan tener una vida normal\u201d, comenta la neurocient\u00edfica Simoni Avanzini, autora principal del art\u00edculo, quien realiz\u00f3 estudios posdoctorales en la Unicamp y en la UCSD sobre el cultivo de organoides cerebrales y actualmente trabaja en el Centro Nacional de Investigaciones en Energ\u00eda y Materiales (CNPEM).<\/p>\n

Una corteza cerebral sana est\u00e1 organizada en seis capas. Las c\u00e9lulas de cada segmento trabajan de manera ordenada y conectada. En el cerebro con displasia, las capas de la corteza cerebral no se encuentran bien diferenciadas. Existen algunas c\u00e9lulas con anomal\u00edas, neuronas dism\u00f3rficas y c\u00e9lulas en forma de globo. Es probable que las neuronas dism\u00f3rficas sean las responsables primarias de las crisis de epilepsia, al producir descargas el\u00e9ctricas an\u00f3malas que son las que las provocan.<\/p>\n

A pesar de su nombre, los minicerebros no se parecen a enc\u00e9falos peque\u00f1os. Son un conjunto de diferentes c\u00e9lulas cerebrales que forman estructuras del tama\u00f1o de la cabeza de un alfiler y, te\u00f3ricamente, son capaces de \u201ccomportarse\u201d, en l\u00edneas generales, como los tejidos de ese \u00f3rgano. Varias enfermedades y condiciones cl\u00ednicas, como la esquizofrenia, han sido simuladas mediante la creaci\u00f3n de distintos organoides de este tipo. Los minicerebros para el estudio de la acci\u00f3n del virus del Zika en el sistema nervioso, por ejemplo, no necesitan ser tan \u201cenvejecidos\u201d. Al cabo de una semana de cultivo en laboratorio ya se los puede utilizar.<\/p>\n

Para crear los minicerebros, el equipo reprogram\u00f3 c\u00e9lulas madre adultas extra\u00eddas de la piel de cuatro pacientes con epilepsia causada por displasia cortical focal, que hab\u00edan sido internados para someterse a una cirug\u00eda en el Hospital de Cl\u00ednicas de la Unicamp. Inicialmente, fueron transformadas en c\u00e9lulas madre pluripotentes inducidas (iPSC), que tienen la capacidad de desarrollarse y transformarse en diversos tipos de c\u00e9lulas. \u201cA continuaci\u00f3n, diferenciamos las iPSC en c\u00e9lulas neurales, que se cultivaron en un r\u00e9gimen de agitaci\u00f3n para obtener los minicerebros\u201d, explica Lopes-Cendes. Para poder disponer de un grupo de control, se repiti\u00f3 el mismo proceso con c\u00e9lulas de personas sanas del mismo sexo y con edad similar a la de los pacientes con displasia. El objetivo final de la comparaci\u00f3n era la obtenci\u00f3n de un modelo humano para entender la fisiopatolog\u00eda de la displasia cortical focal.<\/p>\n

Para el neurocient\u00edfico Jos\u00e9 Eduardo Peixoto-Santos, de la Escuela Paulista de Medicina de la Universidad Federal de S\u00e3o Paulo (EPM-Unifesp), este trabajo es innovador y abre muchas posibilidades en las investigaciones al respecto de la displasia cortical y la epilepsia. El hecho de que los investigadores de la Unicamp y de la UCSD no hayan utilizado microelectrodos para estimular la corriente el\u00e9ctrica en los minicerebros constituye una muestra del alto grado de sofisticaci\u00f3n del estudio. \u201cEl grupo aplic\u00f3 una fuente de luz para obtener los est\u00edmulos el\u00e9ctricos en los minicerebros. As\u00ed, la corriente el\u00e9ctrica generada se asemeja mucho m\u00e1s a lo que realmente ocurre en el cerebro humano\u201d, comenta Peixoto-Santos, quien no particip\u00f3 en el estudio. \u201cSon pocos los que trabajan con esa t\u00e9cnica, bastante dif\u00edcil de dominar\u201d.<\/p>\n

Seg\u00fan la Organizaci\u00f3n Mundial de la Salud (OMS), en la actualidad existen unos 50 millones de personas en el mundo que padecen epilepsia. M\u00e1s de un 80 % de estos pacientes viven en pa\u00edses de ingresos medios o bajos, y muchos sin el tratamiento necesario. Una mejor comprensi\u00f3n de c\u00f3mo se desarrollan las neuronas dism\u00f3rficas en un cerebro con displasia cortical focal \u2013y el camino que recorren los est\u00edmulos el\u00e9ctricos durante un episodio de crisis epil\u00e9ptica\u2013 puede redundar en un avance del conocimiento de las causas de la enfermedad, y podr\u00eda quiz\u00e1 conducir al desarrollo de tratamientos m\u00e1s espec\u00edficos para todos los tipos de epilepsia.<\/p>\n

Proyecto<\/strong>
\nInstituto Brasile\u00f1o de Neurociencia y Neurotecnolog\u00eda \u2013 Brainn (n\u00ba13\/07559-3<\/a>); Modalidad<\/strong> Centros de Investigaci\u00f3n, Innovaci\u00f3n y Difusi\u00f3n (Cepid); Investigador responsable<\/strong> Fernando Cendes (Unicamp); Inversi\u00f3n<\/strong> R$ 28.676.399,62<\/p>\n

Art\u00edculo cient\u00edfico<\/strong>
\nAVANSINI. S. H. et al<\/em>. Junctional instability in neuroepithelium and network hyperexcitability in a focal cortical dysplasia human model<\/a>. Brain<\/strong>. 27 dic. 2021.<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"Minicerebros creados en laboratorio simulan una manifestaci\u00f3n de la enfermedad que no responde a los tratamientos","protected":false},"author":702,"featured_media":437419,"comment_status":"closed","ping_status":"closed","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":{"_acf_changed":false,"_exactmetrics_skip_tracking":false,"_exactmetrics_sitenote_active":false,"_exactmetrics_sitenote_note":"","_exactmetrics_sitenote_category":0,"footnotes":""},"categories":[181],"tags":[312,316,1255,319],"coauthors":[3889],"class_list":["post-436335","post","type-post","status-publish","format-standard","has-post-thumbnail","hentry","category-ciencia-es","tag-innovacion","tag-medicina-es","tag-nanotecnologia-es","tag-neurociencia-es"],"acf":[],"_links":{"self":[{"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/436335","targetHints":{"allow":["GET"]}}],"collection":[{"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/posts"}],"about":[{"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/types\/post"}],"author":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/users\/702"}],"replies":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/comments?post=436335"}],"version-history":[{"count":6,"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/436335\/revisions"}],"predecessor-version":[{"id":437709,"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/436335\/revisions\/437709"}],"wp:featuredmedia":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/media\/437419"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/media?parent=436335"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/categories?post=436335"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/tags?post=436335"},{"taxonomy":"author","embeddable":true,"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/coauthors?post=436335"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}