La nanotecnología como una estrategia potencial para el tratamiento de la epilepsia farmacorresistente

La epilepsia es uno de los trastornos neurológicos más comunes, afecta a cerca de 50 millones de personas en el mundo, según la Organización Mundial de la Salud. Se calcula que un 70% podrá vivir sin convulsiones si se diagnóstica y trata adecuadamente. Sin embargo, aproximadamente un 30% de los pacientes que sufren epilepsia no tiene buen control de la enfermedad con terapia farmacológica por lo que continúan experimentados las crisis epilépticas que caracterizan a este trastorno. En los últimos años, gran parte del desarrollo científico se ha enfocado en estudiar y tratar de detectar las causas y los mecanismos que subyacen a la farmacorresistencia en la epilepsia.

Diversos fármacos antiepilépticos (FAE) con variadas estructuras químicas y diferentes mecanismos de acción se han desarrollado con el objetivo principal de disminuir la frecuencia y la severidad de las crisis en pacientes con epilepsia. Sin embargo, a pesar de los avances científicos en el campo del desarrollo de los FAE, menos de 50% de los pacientes con diagnósticos logran un completo control de la crisis epiléptica después de tomar el primer fármaco; 10% lo logra después de probar un segundo fármaco y solo 5% después de tomar un tercer o cuarto fármaco. La proporción restante (35 a 40%) de los pacientes no tienen remisión de la crisis a pesar de la terapia farmacológica. A esta falta de respuesta al tratamiento con FAE se le conoce como farmacorresistencia, refractariedad o resistencia a los fármacos.

Se han establecido varias hipótesis para explicar los mecanismos de resistencia a los fármacos, una de estas hipótesis es la del blanco farmacológico en la cual nos explican que las crisis epilépticas modifican las propiedades de los blancos farmacológicos, resultando en la disminución de la sensibilidad.

Otra hipótesis es la de la gravedad intrínseca de la epilepsia, se señala que la respuesta a los fármacos dependerá de la continuidad en la severidad de las crisis epilépticas. Además, está la hipótesis el deterioro en la producción de energía mitocondrial, que surge a partir del hallazgo de que la función mitocondrial y la producción de energía disminuyen en las zonas epileptógenas de pacientes con epilepsia del lóbulo temporal, permitiendo establecer la analogía entre la disfunción metabólica y la hiperexcitabilidad neuronal, sustentando la hipótesis de que una disminución en la producción de energía mitocondrial es la base de la farmacorresistencia.

Una cuarta hipótesis señala que los trastornos que se caracterizan por episodios recurrentes de la actividad neuronal excesiva pueden inducir a diversos cambios estructurales que contribuyen a la formación de la red neuronal aberrante, con implicaciones en la farmacorresistencia. La quinta hipótesis es de la metilación, se apoya la idea de que las modificaciones epigenéticas desempeñan un papel importante en la severidad intrínseca de la enfermedad. Y, por último, la hipótesis del transportador, la que cuenta con mayor evidencia científica tanto en estudios con pacientes como en modelos animales, la cual asocia la resistencia farmacológica con el incremento de la expresión de la glicoproteína P, una proteína de multirresistencia a fármacos en la barrera hematoencefálica de los pacientes.

En la División de Ciencias e Ingenierías de la Universidad de Guanajuato, en el Laboratorio de Biomateriales, se realiza investigación en torno a la búsqueda de estrategias terapéuticas que permitan superar la farmacorresistencia en la epilepsia y las convulsiones. Para lo anterior, se desarrollan investigaciones a través del uso de biomateriales de escala nanométrica para el transporte de fármacos como una estrategia viable para superar el acceso limitado de los fármacos al sitio de acción en los trastornos farmacorresistentes, en enfermedades como la epilepsia.

La Dra. Argelia Rosillo de la Torre es Ingeniera Bioquímica del Instituto Tecnológico de Celaya, realizó una Maestría en Ciencias con especialidad en Ingeniería Bioquímica y es Doctora en Ciencias en Neurofarmacología y Terapéutica Experimental en el Centro de Investigación y de Estudios Avanzados del Instituto Politécnico Nacional- Sede Sur, desarrollando un proyecto sobre nanomateriales para su aplicación como una posible estrategia terapéutica para el tratamiento de trastornos convulsivos farmacorresistentes. También realiza investigación sobre el estudio de diferentes biomateriales como sistemas de liberación de moléculas con potencial terapéutico. En 2017, a la Universidad de Guanajuato, donde participa en los programas educativos de Ingeniería Biomédica e Ingeniería Química Sustentable. Es responsable del Cuerpo Académico de Biomateriales, pertenece al Sistema Nacional de Investigadores, es parte de la Red de Nanociencias y Nanotecnologia del CONACyT y miembro de la Society for Neuroscience y del Capítulo Mexicano de la Lucha Contra la Epilepsia

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Agradecemos al CONACYT (Proyecto NO. A1-S-38146) por el apoyo financiero para el desarrollo de estos proyectos.