Un estudio pionero descubre una causa subyacente de los espasmos infantiles y apunta a una nueva terapia

Comparación de la expresión de IGF-1 (y otras moléculas) en tejidos cerebrales obtenidos de muestras de control y de pacientes con espasmo infantil. Imagen cortesía de los autores/Annals of Neurology, 2022. Crédito: Ballester-Rosado CJ et al.Anales de neurología (2022). DOI: 10.1002/ana.26383

El espasmo infantil (EI) es un síndrome epiléptico severo de la infancia y representa el 50% de todos los casos de epilepsia que ocurren en bebés durante el primer año de vida. Las opciones de tratamiento actuales para este trastorno son limitadas y la mayoría de los bebés afectados crecen con retrasos en el desarrollo, discapacidades intelectuales y otros tipos de epilepsia grave. Un estudio innovador, realizado en el laboratorio del Dr. John Swann, director de los laboratorios de la Fundación de Investigación de Neurología Pediátrica Gordon and Mary Cain, investigador del Instituto de Investigación Neurológica Jan and Dan Duncan del Texas Children’s Hospital y profesor del Baylor College of Medicine, ha descubrió que los niveles del factor de crecimiento de insulina -1 (IGF-1) y su señalización posterior se reducen en los cerebros de pacientes con IS y modelos animales. Además, encontraron que la administración de un análogo de IGF-1 a un modelo animal IS eliminó con éxito los espasmos y la actividad cerebral anormal. Este apasionante estudio, publicado en el Anales de neurologíatiene el potencial de transformar el panorama del tratamiento para bebés con espasmos infantiles.

El Dr. Swann es un destacado experto en la investigación de la epilepsia y, hace algunos años, los descubrimientos pioneros de su equipo dieron como resultado un tratamiento aprobado por la FDA para la epilepsia grave en pacientes con esclerosis tuberosa. Él y su equipo han tenido un interés y experiencia de larga data en el estudio de los espasmos infantiles, un trastorno epiléptico diagnosticado en aproximadamente 2500 bebés en los Estados Unidos cada año.

Las lesiones cerebrales tempranas reducen los niveles de IGF-1 y alteran la vía de señalización de IGF-1

«Se informó anteriormente que los pacientes con IS con anomalías cerebrales preexistentes tienen niveles bajos de IGF-1 en su líquido cefalorraquídeo y, en base a eso, estudioestábamos interesados ​​en investigar si los niveles de IGF-1 estaban alterados en los cerebros de animales y pacientes con IS», dijo Swann.

Para sus investigaciones, el equipo utilizó un método bien establecido para inducir espasmos epilépticos espontáneos en roedores. Esta metodología, desarrollada en 2008 en el laboratorio de Swann, implica la infusión crónica de tetrodotoxina (TTX) en la corteza del cerebro de ratas bebés, lo que provoca lesiones en el lugar de la infusión y provoca espasmos que son prácticamente idénticos a los observados en pacientes con IS .

«Como era de esperar después de una lesión cerebral, vimos un aumento en los niveles de IGF-1 en las células de soporte no neuronales (también conocidas como glía) en el sitio de la infusión de TTX. Sin embargo, lo que más nos intrigó fue la disminución notable y generalizada de IGF -1 en neuronas corticales en regiones cerebrales adyacentes o más alejadas del sitio de inyección de TTX, un fenómeno que nunca antes se había informado», dijo Swann.

A continuación, el equipo estudió el tejido cortical resecado de pacientes con IS que habían tenido accidentes cerebrovasculares perinatales previos y se habían sometido a cirugía para controlar sus convulsiones intratables. Los resultados fueron notablemente similares a los que habían visto en animales IS.

«Lo que es más importante, descubrimos que esta reducción en los niveles corticales de IGF-1 tuvo consecuencias significativas en los modelos animales de IS porque redujo la actividad general de las vías de señalización molecular de IGF-1 que regulan muchos procesos biológicos importantes involucrados en el desarrollo temprano del cerebro y la función neuronal ”, dijo el Dr. Carlos Ballester-Rosado, asociado postdoctoral en el laboratorio de Swann y primer autor del estudio.

Un análogo de IGF-1 elimina los espasmos infantiles en animales

Para determinar si el aumento de los niveles de IGF-1 en la corteza de los animales con IS podría mejorar los espasmos, el equipo utilizó una versión más pequeña de IGF-1 que puede cruzar la barrera hematoencefálica con mayor facilidad que la hormona completa. El tripéptido IGF-1 que probaron es un subproducto natural de la degradación de IGF-1 que normalmente se encuentra en el cerebro. Además, se ha demostrado previamente que este análogo revierte con éxito los defectos de comportamiento en modelos animales de otros trastornos del neurodesarrollo, como el síndrome de Rett y el síndrome de Phelan-McDermid.

«Usando varias líneas de evidencia, primero confirmamos que este tripéptido IGF-1 era capaz de activar la cascada de señalización de IGF-1 en ratones», dijo Swann. «Luego descubrimos, para nuestro asombro, que la administración de IGF-1 eliminó con éxito los espasmos y un patrón de actividad cerebral caótico específico de IS llamado hipsarritmia en la mayoría de los animales IS. Estamos entusiasmados porque estos hallazgos plantean la tentadora posibilidad de que este IGF- 1 análogo se puede usar para tratar pacientes con IS en el futuro».

Proporcionado por el Hospital Infantil de Texas