TESIS DE MAESTRIA QUE PARA OBTENER EL GRADO DE MAESTRO EN CIENCIAS PRESENTA ZIAN JULIO AGUIRRE TABOADA. TUTOR

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1 ESTUDIO NEUROFISIOLOGICO DE LA ACCION DEL FARMACO 4-HIDROXI, 4-ETIL, 4-FENIL BUTIRAMIDA SOBRE LA ACTIVIDAD EPILEPTIFORME INDUCIDA EN LAS NEURONAS CA3 DEL HIPOCAMPO DE COBAYO TESIS DE MAESTRIA QUE PARA OBTENER EL GRADO DE MAESTRO EN CIENCIAS PRESENTA ZIAN JULIO AGUIRRE TABOADA. TUTOR Ph. D. MAURO FRANCISCO PACHECO CARRASCO. COLIMA, COL. JULIO DE 1991.

2 INIDICE 1. INTRODUCCION. 1. PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA El Tratamiento de la Epilepsia, un Problema Farmacológico no Resuelto..., 2 II. ANTECEDENTES. 2. ESTUDIO ELECTROFISIOLOGICO DE LA ACTIVIDAD EPILEPTIFORME...,..., Hipótesis de la Descarga Epileptiforme Modelos in vitro de Epilepsia Experimental Naturaleza Sináptica de la Despolarización Paroxistica en las Neuronas del Hipocampo.....lO 3. PAPEL DEL POTASIO EXTRACELULAR EN LA GENERACION DE LA ACTIVIDAD EPILEPTIFORME MECANISMOS DE ACCION DE FARMACOS ANTICONVULSIVANTES Preparaciones Experimentales in vitro. Modelo para el Estudio de Mecanismos de Acción de Fármacos Anticonvulsivantes Mecanismos de Acción de los Fármacos Anticonvulsivantes III. JUSTIFICACION. 5. CARACTERISTICAS DE LA 4-HIDROXI, 4-ETIL, 4-FENIL BUTIRAMIDA (HEPB) Y SUS HOMOLOGOS ESTRUCTURALES INFERIORES (PROPIONAMIDA Y ACETAMIDA) COMO FARMACOS ANTICONVULSIVANTES..., Interrogantes Experimentales Respecto al Efecto del HEPB sobre la Actividad Epileptiforme Neuronal IV. OBJETIVO GENERAL, HIPOTESIS DE TRABAJO Y OBJETIVOS ESPECIFICOS. 1. OBJETIVO GENERAL HIPOTESIS DE TRABAJO OBJETIVOS ESPECIFICOS... 34

3 v. METODOS PREPARACION EXPERIMENTAL SOLUCIONES FARMACOS REGISTRO ELECTROFISIOLOGICO INDUCCION DE LA ACTIVIDAD EPILEPTIFORME Protocolo Experimental Modelo de Pentilentetrazol Modelo de Bicuculina Modelo de Potasio Extracelular Elevado PROTOCOLO EXPERIMENTAL PARA EL ANÁLISIS DEL EFECTO DEL HEPB SOBRE LA ACTIVIDAD EPILEPTIFORME INDUCIDA MÉTODOS DE ANÁLISIS DE RESULTADOS Confiabilidad de los resultados obtenidos Determinación de los Efectos del HEPB sobre la Actividad Epileptiforme Efecto del HEPB sobre la frecuencia de la actividad epileptiforme Efecto del HEPB sobre el Curso Temporal de las Descargas Epileptiformes Relación Concentracion-Respuesta del Efecto del HEPB sobre la Actividad Epileptiforme Efecto de HEPB sobre los Parametros de la Descarga Epileptiforme (DE) , Efecto de HEPB sobre la amplitud de la DE Efecto de HEPB sobre el numero de espigas de la DE Efecto de HEPB sobre la amplitud del componente tardio de las DE inducidas por BIC 10 FM Acción de la Bicuculina y el Pentilentetrazol sobre la inhibición producida por el HEPB... 56

4 VI. RESULTADOS. l.- MODELO DE BICUCULINA Determinacion de los Efectos del HEPB sobre la Actividad Epileptiforme Efecto de HEPB sobre la Frecuencia de la Actividad Epileptiforme Parametros Temporales del Efecto del HEPB sobre la Actividad Epileptiforme Relación Concentracibn-Respuesta del efecto del HEPB sobre la actividad epileptiforme Efecto del HEPB sobre los Parametros de la Descarga Epileptiforme Indice de actividad de las DE Numero de espigas por DE Variación en la amplitud del componente tardio Acción de Bicuculina y Pentilentetrazol sobre la Inhibición producida por el Efecto del HEPB MODELO DE POTASIO EXTRACELULAR ELEVADO Determinacion de los Efectos del HEPB sobre la Actividad Epileptiforme, Efecto del HEPB sobre la Frecuencia de las Descargas Epileptiformes Inducidas por Potasio Extracelular Elevado Parametros Temporales del Efecto del HEPB sobre la Actividad Epileptiforme Relación Concentracion-Respuesta del Efecto del HEPB sobre la Actividad Epileptiforme Efecto del HEPB sobre los Parametros de la Descarga Epileptiforme Indice de actividad de las DE Numero de Espigas por DE V. DISCUSION VI * LINEAS EXPERIMENTALES FUTURAS VII. CONCLUSIONES VIII. RESUMEN IX. BIBLIOGRAFIA

5 H..

6 2 1. PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA El Tratamiento de la Epilepsia, un Problema Farmacológico no Resuelto. En nuestro pais al igual que a nivel mundial, la epilepsia representa un importante problema de salud que implica repercusiones tanto sociales como económicas graves. A nivel mundial su prevalencia es de 3 a 6 por cada 1000 personas (51). La Comision de Clasificación y Terminologia de la Liga Internacional Contra la Epilepsia (31) define a la epilepsia como un conjunto de sindromes que se manifiestan de forma repentina y transitoria, implican fénomenos anormales de origen motor, sensorial, autonomico, 0 psiquico abarcando una variedad de formas clínicas: Desde crisis parciales con mioclonias localizadas, hasta convulsiones tónico-clónicas generalizadas; o bién crisis generalizadas sin la presencia de un componente motor, llamadas crisis de ausencia. Todas estas formas tienen un patrón electroencefalografico anormal caracteristico, cuyo componente principal es la espiga interictal. Dicha espiga corresponde a una despolarización prolongada (fig. 1) de la membrana neurona1 (50 a 200 mseg de duración), sobre la cual se presenta la descarga sincrónica de una red neurona1 acoplada (10). Por la compleja etiologia de la epilepsia y los diferentes cuadros clínicos, los fármacos que se emplean en

7 la clinica para su tratamiento presentan una especificidad relativa, en cuanto al tipo de epilepsia a tratar, además de que producen efectos secundarios indeseables que se pueden relacionar, en algunos casos con la dosis, si para el tratamiento solo se emp 1 ea un solo fármaco, 0 con los efectos producidos por la interacción farmacológica, cuando el tratamiento implica el uso de dos o más drogas antiepilepticas y en tratamientos a largo plazo se observa disminución de la efectividad del fármaco por el desarrollo de tolerancia. Por otro lado, los mecanismos de acción de varios de estos fármacos no están completamente aclarados, ignorándose en gran medida que efectos ejercen sobre la excitabilidad de la membrana neurona1 (a dosis clinicamente efectivas), la que es, desde el punto de vista electrofisiológico, la responsable de los diferentes fenbmenos que caracterizan a la epilepsia. En consecuencia, es de primordial importancia que los mecanismos de acción de un nuevo f ármaco con propiedades anticonvulsivantes sean caracterizados con el fin de determinar cuales son los efectos que ejercen sobre la excitabilidad de la membrana neurona1 a dosis clinicamente efectivas y que presenten ventajas terapéuticas (que no produzcan efectos secundarios Y que no se desarrolle tolerancia en tratamientos prolongados) sobre los fármacos actualmente utilizados en la clinica. Los Institutos Nacionales de Salud (NIH) de E.U.A. reciben anualmente alrededor de 800 nuevos f ármacos

8 4 anticonvulsivantes que son sometidos a un protocolo experimental definido (Proyecto de Cernimiento de Fármacos Antiepilépticos), y deben de ll enar los requisitos mencionados a continuación, para ser considerados con posibilidades terapeúticas y pasar a la fase de investigación clínica-farmacológica (en humanos): - Ser efectivos en dosis menores de 100 mg/kg (de peso corporal) contra convulsiones inducidas por electrochoque supramaximo (modelo experimental de convulsiones generalizadas tónico-clónicas), y por pentilentetrazol (modelo experimental de crisis generalizadas de ausencia). - La dosis letal minima debe ser por lo menos 5 veces mayor que la dosis efectiva 50 (DE 50 ) para los modelos experimentales antes mencionados. - Los índices de protección (dosis tóxica 50 / DEso) deben de ser mayores de 3 en diferentes modelos de epilepsia experimental, determinandose su espectro antiepiléptico. Otras pruebas incluyen la determinacion de toxicidad celular y teratogenicidad a dosis tóxicas 50 (DT 50) por periodos de administración subcrónica de 90 días, determinaciones farmacocineticas, y finalmente se recomienda investigar los mecanismos de acción,

9 rixística Fig.1.- Caracteristicas de las señales obtenidas mediante diferentes sistemas de registro de la actividad eoleptiforme de la corteza cerebral de registro extracelular; un Registro animal experimentable intracelular. (modificada de ayala y col. 1973)

10 II. A N T E C E D E N T E S.

11 7 1. Estudio Electrofisiologico de la Actividad Epileptiforme. 1, 1 * Hipotesis de la Descarga Epileptiforme. La hipotesis concerniente a la naturaleza de las descargas epileptiformes ha sido planteada en los siguientes términos (42,601: La descarga epileptiforme es una ráf aga sincronizada de una red neurona1 que es producida por une potencial pos-sinaptico excitatorio gigante como resultado de un desbalance entre la excitación y la inhibicion recurrente. Apoyandose en los siguientes puntos: a) La descarga epileptiforme es básicamente una capacidad intrinseca de ciertas neuronas, debido a las propiedades biofísicas de su membrana, dentro de las cuales la mas importante es la capacidad de producir corrientes de calcio activadas por voltaje (51, (figs. 1 y 2B). b) El control sobre las descargas repetitivas celulares es ejercido por sistemas interneuronales de retroalimentacibn inhibitoria y en las células CA3 también por los sistemas de inhibicion recurrente. Los potenciales sinápticos inhibitorios mediados por GABA son el factor mas importante en la prevención de las descargas repetitivas sincrónicas en una población neurona1, aún en células suceptibles de producir descargas repetitivas. Las evidencias recientes indican que el bloqueo de los

12 8 potenciales pos-sinapticos inhibitorios mediados por GABA es suficiente para permitir la activación sináptica de descargas epileptiformes, tanto en la región CA1 como en las regiones CA2 y CA3 del hipocampo. Sin embargo, exceptuando las regiones CA2 Y CA3, cuando 1 os potenciales pos-sinapticos inhibitorios son bloqueados, la descarga epileptiforme no se produce a menos que las células CA1 sean excitadas por potenciales pos-sinaticos excitatorios gigantes (5). c) La sincronizacion de ráfagas de potenciales de accion neuronales, es la caracteristica mas importante de la epilepsia y se origina en regiones del cerebro caracterizadas por una vasta interconexión excitatoria entre las células principales. La actividad epileptiforme espontánea se puede generar en dicha región si las células individuales tienen un umbral relativamente bajo para generar potenciales de accion; ademas, se ha podido comprobar mediante la microscopia electrónica y de técnicas de tinción, la presencia de uniones comunicantes, responsables del acople electrotbnico de redes neuronales. La sincronización de los ráfagas de potenciales de accion es favorecida por el aumento de la concentración extracelular de K+ que durante la ráfaga aumenta de su nivel basal de 3.5 mm a un nivel entre 8 y 10 mm (5). d) La terminación de la despolarización paroxistica y de las descargas repetitivas epileptiformes va acompañada de una gran hiperpolarizacion tardia, la cua 1 puede ser

13 producida por una combinacion de corrientes de K+ mediadas por Ca++, corrientes de K+ dependientes de voltaje 0 inclusive por la inactivación de corrientes entrantes de Ca++ por la acumulación de Ca++ en el interior de la neurona (118). Por lo tanto, dicha hiperpolarizacion tardia es especialmente importante en la determinación de los intervalos entre las ráfagas. Cuando dicho intervalo se acorta, se produce la transición de espigas interictales a convulsiones (5). e) La propagación de una convulsión desde un foco epileptogeno hacia otras regiones de tejido normal, requiere de la supresipón de los potenciales pos-sinapticos inhibitorios en el tejido normal que puedan permitir la aparicion de descargas epileptiformes mbltiples. Se conocen varios mecanismos endbgenos mediante los cuales los potenciales pos-sinapticos inhibitorios pueden ser reducidos entre estos mecanismos se incluyen la acción de las encefalinas, la acetilcolina, el bloqueo de las interneuronas inhibitorias y la desensibilización de los receptores GABAérgicos (5) Modelos in vitro de Epilepsia Experimental. Se han desarrollado varios modelos de epilepsia experimental utilizando preparaciones in vitro particularmente la preparacion de laminillas de hipocampo. Usando esta preparación se han podido aclarar algunas de la

14 10 propiedades neuronales intrínsecas y sinápticas que están relacionadas en la generación de actividad en ráfaga y de la hiperexcitabilidad propia de un foco epiléptico. Tanto en la membrana dendritica como en la somática, de las células piramidales CA2 y CA3 del hipocampo, han sido descritas varias corrientes de calcio que son capaces de generar ráfagas de potenciales de acción. También se ha estudiado la acción de bloqueadores de canales que pueden modular los patrones de disparo de estas neuronas, así como la accion de antagonistas que interactuan en especial con el complejo receptor a-gaba-canal de cloro (GABAA), que se han empleado como modelos experimentales muy efectivos para la inducción de actividad epileptiforme (135) Naturaleza Sináptica de la Despolarización Paroxística en las Neuronas del Hipocampo. La despolarización paroxística (DP), fué observada por primera vez en la corteza cerebral de felinos transformada en epiléptica por la aplicación tópica de penicilina (981, fue definida como el evento intracelular que corresponde a la descarga interictal registrada en el electroencefalograma (10) (fig. 1). Los estudios de la DP fueron extendidos subsecuentemente a los sistemas in vitro. Las laminillas de hipocampo han probado ser una preparación particularmente útil para el anal isis de la actividad epileptiforme incluyendo a la inducida por varios convulsivantes.

15 11 La DP es una súbi ta despolarización de la membrana neuronal, tiene una duración d e varios cientos de milisegundos y usualmente induce una serie de potenciales de acción sobre su fase ascendente, se presenta de manera sincrónica en un grupo grande de células. Esta actividad sincrónica s e observa en el registro extracelular del potencial de campo (fig. 1). Por lo que la DP solo es definida en el contexto de la actividad eléctrica sincronizada de una población de células. Generalmente se reconocen dos tipos de ráfagas que se pueden registrar en diferentes sistemas neuronales (60). Las ráfagas endógenas y las ráfagas sincronizadas de redes neuronales. Los dos tipos de descargas en ráfaga puede ocurrir, en algunos sistemas neuronales, espontáneamente 0 puede ser inducido por estimulación ortodrómica. Los dos tipos de ráfagas son muy diferentes considerando los mecanismos por los cuales se producen: mientras que la generación de las ráfagas endbgenas depende de propiedades especializadas de una neurona y son independientes de la actividad de otras neuronas, las ráfagas sincronizadas de redes neuronales dependen totalmente de las interacciones sinápticas entre un grupo grande de neuronas, por lo que la ráfagas sincronizadas de redes neuronales es una propiedad que se manifiesta en la red neuronal. Las ráfagas endógenas (Fig. 2 A) son características de las neuronas CA3, pero ocasionalmente se presentan en neuronas CA1. Este tipo de ráfagas no es acompañado por una

16 12 actividad sincrónica de otras células y la frecuencia de estas ráf agas depende principalmente del voltaje. En cambio, después de la aplicación de agentes convulsivantes, las ráfagas sincronizadas de redes neuronales (Fig. 2 B), presentan un conjunto de características completamente diferentes, aparecen espontáneamente en la región CA3 y en respuesta a estimulación ortodromica en la región CAl. Estas descargas interictales representan la descarga sincronica de una población d e neuronas ll amada despolarización paroxistica descrita al inicio de este apartado. L Existen cuatro lineas de evidencia las cuales sugieren que la DP es un evento mediado sinápticamente. Primero, la probabilidad de su ocurrencia, es independiente del potencial de membrana en el rango de -150 a +50 mv; Segundo, Su amplitud es una función monotónica del potencial de membrana de acuerdo con el cambio en la actividad y eficacia sináptica; Tercero, la polaridad de su amplitud se invierte cuando el potencial de membrana es llevado mas alla del potencial de equilibrio sináptico (Fig. 2 C); Cuarto, bajo condiciones de fijación de voltaje, cuando el potencial de mantenimiento se ha conservado estable por per iodos prolongados de tiempo y cualquier corriente iónica dependiente de voltaje permanece constante, se presentan corrientes espontaneas ó estimuladas ortodromicamente las cuales están en sincronía con la descarga interictal. Estas corrientes paroxisticas invierten su polaridad a el mismo

17 13 potencial de membrana de las DP. La conductancia sináptica asociada con las corrientes paroxisticas es, aproximadamente, de 5 a 10 veces más grande que las que acompañan normalmente a los potenciales pos-sinápticos excitatorios (60).

18 -d+-n-l - FIG. 2.- Similitud en apariencia entre las ráfagas endógenas y la5 ráfagas sincronizadas de redes neuronales. A) Ráfaga endógena registrada intracelularmente en una piramidal célulass CA3. La laminilla de hipocampo fue bañada por una soluci In salina normal ) y un microelectrodo de campo extracelular posicionado en la región CA3 no registro ninguna actividad sincrónica asociada con la ráfaga intracelular. B) HAf aya 5i soncrónizada de una red neurona1 (onda de despolarización paroxística) registrada intracelularmente en una célula piramldal CA3 La laminilla fué bañada con una solución salina que conteni a 3.4 cmm de penicilina. El microelectrodo extracelular de campo registró una descarga asociada a cada ráfaga intracelular. La descarga representó el disparo sincronizado de une amplia población de neuronas CA3 A y B son registros de dos di ferentes células del tipo CA3. C! Inversión de la onda de despolarización paroxística (DP). La descarga interictal fué inducida agregando a la solución del baño 10 ~JM de curare. El registro intracelular de la neurona CA3 se realizó con mlcroelectrodos llenadas con una solución de sulfato de cesio. El potencial de membrana fué cambiado de acuerdo a lo indicado a la izquierda de cada traza, antes de la ocurrencia de la DP. La polaridad de la DP se invirtio alrededor de 0 mv. (de Lebeda y Col., 1982).

19 15 2. Papel del Potasio Extracelular en la Generación de la Actividad Epileptiforme. Durante la actividad epileptiforme, una gran cant idad de neuronas del sistema nervioso central (SNC) se vuelven hiperexcitables, descargando excesivamente en sincronía por périodos de segundos o por varios minutos. La generación de estas descargas sugiere la existencia de una retroalimentacidn positiva. Esto puede ser por la facilitacion de las interacciones sinápticas excitatorias en la red neuronal, ademas de varios mecanismos no sinápticos de los cuales se ha sugerido que juegan un papel importante en el proceso de retroalimentacion positiva que genera las descargas epileptiformes. Uno de estos mecanismos es la elevación de la concentracion intersticial de K (102). Se ha demostrado, primero por medios indirectos, que la concentracion de K en el intersticio del SNC se eleva durante la actividad paroxistica en el foco epileptico y alrededor de él, (102). Con el advenimiento de los microelectrodos selectivos a K ha sido posible medir directamente este incremento transitorio en la [K le. Durante la actividad epileptiforme sostenida la [K le aumenta a 10 o 12 mm a partir de una concentracion basal de 2 o 3 mm. Una ligera elevación de la [K le precede a las señales eléctricas de la actividad epileptiforme. Nelken (102) menciona que varios autores propusieron que l a generación d e la actividad epileptiforme puede

20 16 resultar de la acumulación regenerativa de K + en el intersticio. De acuerdo con la hipotesis de dichos autores, la facilitacion de la descarga neurona1 provoca una elevación de la0 [K + ] e, facilitando la excitabilidad del agregado neurona1 causando un mayor incremento en la [K + ] e, A través de este proceso regenerativo el agregado neurona1 es transformado a una población generadora de actividad epileptiforme sostenida. Esta hipotesis ha sido apoyada por experimentos que han mostrado que la perfusión enriquecidas con K + pueden iniciar descargas de soluciones epileptiformes en hipocampos normales 0 activar focos epileptiformes en este tejido nervioso.

21 í7 3. MECANISMOS DE ACCION DE FARMACOS ANTICONVULSIVANTES Preparaciones Experimentales in vitro. Modelo para el Estudio de Mecanismos de Acción de Fármacos Anticonvulsivantes. La inducción de convulsiones por medios eléctrices o químicos en animales experimentales para el estudio de drogas anticonvulsivantes ha sido empleada por mas de 50 años, sin embargo, la utilidad de estos modelos in vivo en cuanto al esclarecimiento de los mecanismos de accion de dichas drogas es muy pobre, por lo que se ha recurrido mas recientemente al uso de laminillas de tejido cerebral como unidad experimental en modelos in vitro para estudiar los mecanismos de accion de las drogas anticonvulsivantes (9). Las laminillas de hipocampo son lo suficientemente complejas para manifestar fenómenos poblacionales tales como las descargas en ráfaga sincronizadas y son lo suficientemente simples en términos anatómicos para su fácil manipulación experimental (67,135). Esto ha conducido a la realización de muchos estudios sobre la epileptogénesis en el hipocampo Y al desarrollo de varios modelos experimentales con los cuales es posible probar drogas antiepilepticas (5,161, 164). Los resultados que se generan en estos estudios permiten el análisis de algunos aspectos de los mecanismos

22 18 de acción de las drogas estudiadas, y dan elementos para una mejor evaluación preclinica (9,15,53,118,129) Mecanismos de Acción de los Fármacos Anticonvulsivantes. Desde el punto de vista electrofisiologico se ha trabajado tratando de determinar los mecanismos de acción de la gran variedad de farmacos anticonvulsivantes que existen actualmente. En este sentido Macdonald y col. (88) han estudiado el efecto que sobre la descarga repetitiva de alta frecuencia de potenciales de acción (DRF) y sobre las respuestas postsinápticas al GABA (RPG), ejercen varios de los farmacos mas empleados en la clínica (cuadro 1). Los fármacos estudiados fueron: Difenilhidantoina (PT), carbamazepina (CBZ), primidona (PRM), fenobarbital (PhB), clonazepam (CLZ), ácido valproico (VP) y etosuxinamida (ESM), sus experimentos fueron realizados sobre neuronas espinales de ratón disociadas en cultivo primario y en laminillas de hipocampo de cobayo (83). Ellos encontraron que la difenilhidantoina (94,981, la carbamazepina (16,23,109,133,147,139,140,149) y e l ácido valproico (95,128) limitan la descarga repetitiva de alta frecuencia a concentraciones clinicamente efectivas. La primidona (48) 1 imita la descarga repetitiva de alta frecuencia a dosis mayores que las terapéuticas, sin embargo, su potencia se incrementa cuando se combina con

23 19 dosis bajas de fenobarbital. Las benzodiazepinas, clonazepam y diazepam, 1 imitan la DRF a concentraciones mayores que las apropiadas para pacientes ambulantes, sin embargo, dichas concentraciones son clinicamente efectivas en el tratamiento de status epilepticus. La etosuximida no modifica la DRF aún a concentraciones altas. Esto sugiere que la capacidad que tienen estos fármacos de limitar la DRF se puede correlacionar con su efectividad contra crisis inducidas por electrochoque supramaximo y esto también se relaciona con su eficacia contra crisis generalizadas tónico-clónicas y contra status epilepticus. En cuanto a la respuesta postsináptica al GABA, los datos experimentales indican que el fenobarbital (8,9,83,86,105,106,111,112,155) y las benzodiazepinas (29,30,47,68,72,84,86,llO,ll9) aumentan la RPG a concentraciones clinicamente efectivas. Aunque los mecanismos de acción del ácido valproico aún no se conocen, los datos sugieren que este puede aumentar la transmision sinaptica GABAérgica por un aumento en la liberación presinaptica de GABA (7,12,40,46,48,52,65,79,74,76,81,87, 141,130,156,165). En cambio, la difenilhidantoina, la carbamazepina y la primidona no modifican la transmision sinaptica GABAérgica. Estos resultados sugieren que la capacidad que estas drogas anticonvulsivas empleadas en la clínica para aumentar la transmision sinaptica GABAérgica se correlaciona con su eficacia contra las crisis inducidas por pentilentetrazol y que la capac idad d e aumentar la

24 20 transmición sináptica GABAérgica también se relaciona con su eficacia al tratar las crisis generalizadas de ausencia, c Cuadro 1. Eficacia relativa de drogas anticonvulsivas en la reducción de la DRF y la RPG, y en el tratamiento de de crisis en humanos Y en animales de experimentación. (modificada de Macdonald y col., 1986.) (88) DRF a MES b GTC c GABA d PTZ e GA f PT CBZ PRM PhB VPA /? CLZ ESM Reducción de descarga repetitiva. d Aumento de respuesta al GABA b Bloqueo de crisis e Bloqueo de crisis inducidas inducidas por electro- por PTZ. choque supramaximo. c Bloqueo de crisis f Bloqueo de crisis generalizageneralizadas tónico- das de ausencia. clónicas.

25 H H H I

26 22 1. Características d e l a 4-hidroxi, 4-etil, 4-fenil Butiramida (HEPB) y sus Homologos Estructurales Inferiores (propionamida y acetamida) como fármacos anticonvulsivantes. Carvajal y col. (20), han diseñado y sintetizado un grupo de compuestos cíclicos (fig. 3), de los cuales el HEPB parece tener una accion anticonvulsivante y posibilidades terapéuticas de acuerdo a los siguientes resultados experimentales. Las características anticonvulsivantes Y la neurotoxicidad del HEPB y de sus dos homologos estructurales, ha sido investigado por el grupo de la Dra. Martinez de Muñoz (132) con una bateria de pruebas estandarizadas. La dosis efectiva 50 (DE 50 ) determinada indican que los tres compuestos son eficaces contra crisis inducidas por bicuculina (BIC), tiosemicarbazida (TSC) y 4- aminopiridina (4-AP), menos efectivos contra pentilentetrazol (PTZ), y son inefectivos contra electrochoque supramaximo (ESM) (cuadro 2). Cuando se comparan estos tres fármacos con otros anticonvulsivantes, los resultados señalan un espectro de accion anticonvulsivante amplio e índices d e protección (IP=DT 50 /DE 50 )* indicativos de una toxicidad relativamente baja, especialmente para el HEPP (cuadro 3). *IP; Índice de protección DT50; Dosis tóxica 50; DE50; Dosis efectiva 50.

27 23 Tapia y col. (152), señalan que la acción anticonvulsivante del HEPB posiblemente no se ejerce a través del sistema GABAérgico, ya que este farmaco no altera la unión de GABA a sinaptosomas, y no modifica la captación de alta afinidad de GABA ni la liberación espontanea 0 dependiente de calcio e inducida por potasio. En estudios neurofisiologicos en animales integros (1521, el HEPB disminuye la duracion de las pos-descargas producidas por la estimulación del hipocampo y bloquea la Propagación a la substantia nigra y a la amigdala. El HEPB también antagoniza el aumento en la duracion de la posdescarga producida por dosis subconvulsivas de bicuculina, mientras que la administración de difenilhidantoina potencia el efecto de la bicuculina. En el modelo epileptogénico de Kindling (144), la duracion de las crisis generalizadas disminuye al administrar HEPB a animales con kindling ya establecido, mientras que en los animales en que se estudia el desarrollo del kindling, este farmaco disminuye la duracion de las posdescargas, produce un retardo en la presentación de las crisis convulsivas generalizadas, un menor numero de descargas interictales Y se modifica el componente conductual que acompaña a las pos-descargas, (144). Investigaciones recientes (114,162) muestran que el HEPB y sus homólogos estructurales inferiores producen efectos reproducibles sobre la actividad espontanea de las células piramidales CA3 del hipocampo del cobayo in vi tro.

28 24 La magnitud de tales efectos es dependiente de la concentracion, obteniendose una CI 50 (concentracion inhibitoria 50) de 71.4 υm para HEPB, de para HEPP y de para HEPA (Fig. 4). Dichas acciones fueron: 1) Un aumento inicial (10-60 seg. de duración ) sobre la actividad espontánea, e l cua 1 fue seguido por una prolongada disminucion en la frecuencia para finalmente regresar a los niveles de actividad control después de l0-80 min. de la aplicación directa del farmaco: 2) La amplitud de la activacion antidromica inducida por la estimulación de las colaterales de Schaffer es afectada por una activación inicial de interneuronas (l-2 min.), seguida por una prolongada inactivacion (20-80 min.) también dependiente de la concentracion y del farmaco aplicado; y 3) Esta serie de acciones es concomitante con una breve disminucion en la amplitud del potencial poblacional de CA3 (menor de 1 min.), seguido de un aumento en la amp1 itud por un periodo semejante a la activación de interneuronas, e igualmente dependiente de la concentracion y farmaco aplicado. Por otra parte, en ratas, la administración aguda de HEPB no afecta la memoria involucrada en la discriminación que se lleva a cabo por indicios no espaciales (45), ni tampoco interfiere con los procesos de aprendizaje y memoria espacial dependientes de la integridad anatomice-funcional del hipocampo (117) al ser administrada subcronicamente, aun a dosis que disminuyen la respuesta motora.