N.69 – Investigadores argentinos usan reprogramación celular

Con el objetivo de estudiar un tipo de epilepsia

Un equipo de investigadores argentinos empleó la técnica de reprogramación celular para generar neuronas con el objetivo de estudiar una enfermedad neurológica -la epilepsia focal benigna de la infancia- con una estrategia denominada “modelado de enfermedades.

Las epilepsias infantiles autolimitadas –cuya patogenia se desconoce- son el síndrome epiléptico más prevalente en los niños. Los síntomas de esta enfermedad suelen resolverse espontáneamente al alcanzar la madurez, lo que implicaría que se trata de un problema de maduración. El propósito de este estudio fue conocer las bases moleculares de la patología mediante la generación y análisis de neuronas derivadas de células madre pluripotentes inducidas de una familia con 7 hermanos, de los cuales 4 padecen la enfermedad. Se estudiaron 2 hermanos afectados y, como controles, una hermana sana y la madre de la familia, quien tampoco estaba afectada. Utilizando la secuenciación del exoma, se identificó en los pacientes una variante homocigótica en el gen FYVE, RhoGEF y PH que contiene el dominio 6 como un factor genético putativo que podría contribuir al desarrollo de este trastorno familiar. Luego del consentimiento informado, se recolectaron biopsias de piel de los 4 individuos, se derivaron y reprogramaron fibroblastos y se generaron y caracterizaron neuronas mediante marcadores y electrofisiología. En estas neuronas se realizaron análisis morfológicos, electrofisiológicos y de expresión génica.

En general no hubo cambios importantes en la expresión de marcadores neuronales entre el paciente y las neuronas derivadas del control. En comparación con los dos controles familiares, las neuronas de los pacientes mostraron una longitud axonal más corta, una reducción drástica en los niveles de sinapsina-1 y desorganización del citoesqueleto. Otros resultados indican una mayor excitabilidad en las células del paciente que surge con el tiempo en cultivo. Finalmente, el análisis genómico funcional mostró un sesgo hacia la inmadurez en las neuronas derivadas del paciente.

Se concluye que este primer modelo in vitro de epilepsia focal benigna de la infancia proporciona las bases celulares y moleculares para futuros estudios en profundidad para comprender su patogénesis. Los resultados del estudio muestran características neuronales específicas de los pacientes que reflejan inmadurez, en consonancia con el curso de la enfermedad y estudios de imágenes previos. Los resultados favorecen la hipótesis de que esta enfermedad podría deberse a un retraso en la maduración de ciertas neuronas, que se va compensando con la edad.

El equipo de investigación fue liderado por Marcelo Kauffman, investigador del CONICET en el Instituto de Investigaciones en Medicina Traslacional (IIMT, CONICET-Austral), quien dirigió el componente clínico de la investigación y también es director del estudio, y por Fernando Pitossi investigador del CONICET en el Instituto de Investigaciones Bioquímicas de Buenos Aires (IIBBA, CONICET-Fundación Instituto Leloir). El equipo tiene proyectos en marcha para el modelado de otras enfermedades neurológicas que permitan entender las causas de la patología y que sirvan de base para testear nuevos tratamientos a nivel celular.