Las mutaciones en el gen DEPDC5 son una causa común de epilepsia focal familiar y pueden aumentar el riesgo de muerte súbita inesperada en epilepsia, una consecuencia devastadora de esta patología que ocupa el segundo lugar, después del accidente cerebrovascular, en años potenciales de vida perdidos debido a enfermedades neurológicas. Sin embargo, hasta ahora, los científicos no han podido determinar los procesos subyacentes que conducen a dicha muerte súbita relacionada con el gen DEPDC5.

En este terreno, investigadores de la Universidad de Michigan (EEUU) han desarrollado un modelo para estudiar un tipo de epilepsia familiar, abriendo la puerta a la comprensión (y eventualmente a la focalización) de los mecanismos que conducen al trastorno y sus muertes asociadas. La investigación, publicada en la revista ´Annals of Neurology´, ya ha revelado importantes conocimientos sobre las interacciones entre la respiración, la frecuencia cardíaca y la actividad cerebral durante las convulsiones fatales.

"Sin una comprensión clara de los mecanismos precisos que impulsan la muerte súbita en estos casos es extremadamente difícil predecir su aparición en los pacientes", indicó Yu Wang, profesor asociado de neurología en la Facultad de Medicina de la UM, quien también trabaja con pacientes con epilepsia en Michigan Medicine. "Tener un modelo preciso que podamos estudiar a nivel molecular es esencial para comprender la compleja fisiopatología de esta afección e identificar objetivos terapéuticos".

Al comprender cómo una mutación genética altera las actividades dentro de las células, o incluso las comunicaciones entre varios sistemas del cuerpo, los investigadores pueden descubrir proteínas específicas a las que apuntar con terapias. En este caso, se carecía de un modelo animal preciso de la epilepsia relacionada con DEPDC5. De ahí que el equipo dirigido por Wang y el neurocientífico de la UM Peng Li ha recreado con precisión un modelo de epilepsia relacionada con DEPDC5 en un organismo modelo mamífero, lo que permite a los investigadores comprender mejor lo que ocurre en los pacientes con epilepsia relacionada con DEPDC5 y lo que conduce a su mayor riesgo.

"Este modelo genético nos ofrece una manera de comprobar más a fondo qué está causando los cambios físicos que tienen lugar antes de SUDEP y qué está causando la epilepsia", explicó el prof. Li, miembro de la facultad del Instituto de Ciencias de la Vida de la UM y profesor asistente de investigación molecular e integrativa. Fisiología en la Facultad de Medicina de la UM. "Nos ayudará a concentrarnos realmente en los tipos de células que se ven afectados y luego a descubrir (y, en última instancia, atacar) las vías moleculares que causan estos cambios".

El fallo respiratorio, en el punto de mira

Los investigadores pudieron comprobar que en casos de convulsiones fatales, la frecuencia respiratoria de los animales aumentó significativamente, incluso antes de los cambios en la frecuencia cardíaca o la actividad eléctrica del cerebro, y luego se detuvo por completo. Cuando terminaron las convulsiones, el ritmo cardíaco se reanudó, pero la respiración cesó por completo y nunca se recuperó, lo que provocó una fatal falta de oxígeno. Asimismo, encontraron irregularidades respiratorias durante las convulsiones no fatales, e incluso en la frecuencia respiratoria inicial de los animales.

El equipo cree que estos resultados apuntan a un defecto en el circuito de control de la respiración del cerebro que hace que los animales sean más vulnerables durante las convulsiones, lo que podría contribuir al aumento de la tasa de muerte súbita en la epilepsia relacionada con DEPDC5.

"Parece que la respiración es la primera función fisiológica afectada en la epilepsia, incluso antes de que podamos detectar cualquier cambio en la actividad eléctrica del cerebro", según el prof. Li. "Estos hallazgos sugieren tanto un tratamiento potencial (ventilar a los animales durante un episodio de epilepsia para rescatarlos) como un biomarcador potencial para predecir el riesgo de que los pacientes con epilepsia puedan desarrollar muerte súbita".