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Litio, usado en trastorno bipolar, potencia señales eléctricas en neuronas

La exposición a este elemento, que desde hace seis décadas se receta para el tratamiento de pacientes con trastorno bipolar, potencia la liberación de calcio y la generación de corrientes de membrana, señales eléctricas que necesita el sistema nervioso para funcionar.

Bogotá D. C., 05 de diciembre de 2019Agencia de Noticias UN-

Se encontró que el litio puede generar un aumento en la liberación de calcio en las neuronas y en la generación de corrientes de membrana. Fotos: archivo Unimedios.

El 60 % de los pacientes que utilizan litio reportan mejoría entre 48 y 72 horas después de iniciar el tratamiento.

A partir de estudios realizados en invertebrados marinos, como los pulpos, se encontraron indicios del efecto del litio en las neuronas.

El trastorno bipolar causa cambios extremos en el estado de ánimo que van desde manías hasta depresión.

El litio se usa como un medicamento estabilizador del ánimo.

Este acercamiento bioquímico al misterio de cómo interactúa el litio con el cerebro fue logrado por investigadores de la Universidad Nacional de Colombia (UNAL), quienes sugieren que este elemento podría actuar sobre lo que se conoce como “cascada de señalización” de la fosfolipasa C (PLC). 

Hasta ahora es poco lo que conocen los científicos sobre la acción del litio para conseguir sus efectos beneficiosos en pacientes con trastorno bipolar, pues sus mecanismos a nivel celular todavía no están completamente dilucidados.

A partir de estudios de ciencia básica adelantados por el grupo de investigación Biofísica de la Señalización Celular y dirigidos por los profesores Enrico Nasi y María del Pilar Gómez, del Departamento de Ciencias de la UNAL, se había encontrado que en los fotorreceptores que captan la luz en los ojos de invertebrados marinos –como el pulpo– estaba presente la cascada de señalización de la PLC, al igual que en muchas neuronas del cerebro humano.

Esta cascada consiste en una serie de moléculas que se encuentran dentro de la célula, a través de las cuales esta comunica lo que sucede en su ambiente. Esto ocurre en una especie de efecto dominó, en el que unas moléculas reciben de otras una determinada forma de energía y la convierten para que la célula pueda interpretarla.

Con base en un experimento de control, los profesores encontraron que al colocar litio la respuesta eléctrica de estos fotorreceptores y la liberación de calcio al interior de la célula se potenciaban, lo que sirvió de indicio a que algo similar podría ocurrir con las neuronas, pista que fue seguida por el investigador César Adolfo Sánchez Triviño, magíster en Ciencias – Biología de la UNAL, quien se encargó de extender los estudios para ver si estos resultados se podían replicar a ese contexto.

Para eso trabajó con líneas celulares SH-SY5Y de origen neuronal, que aunque no son neuronas propiamente sí son bastante similares y tienen además la ventaja de dividirse eternamente, lo que facilita la experimentación sin tener que recurrir a pruebas en animales.

En un principio, con estas se identificaron componentes involucrados en la cascada de señalización. “Hicimos varios experimentos de inmunofluorescencias en los que identificamos que varias de las proteínas de esta vía estaban presentes en la línea neuronal que seleccionamos”, comenta el investigador Sánchez.

Una vez se determinó la presencia de la PLC, el siguiente paso fue lograr activarla, algo que era mucho más fácil de conseguir en el caso de los invertebrados marinos, porque solo se necesitaba luz. En este caso se empleó un fármaco llamado carbacol, con el que se logró verificar su actividad.

Luego, utilizando indicadores fluorescentes, se evaluó el efecto del litio, con lo que se obtuvo un incremento en la movilización de calcio –que se midió con indicadores fluorescentes– y respuestas eléctricas con las corrientes de membrana de las células, las cuales se registraron a través de electrodos de vidrio que se conectan a un amplificador para poder detectarlas, debido a que son muy pequeñas (del orden de 10-12 amperios).

Los resultados mostraron que la exposición a litio en concentraciones cercanas a las terapéuticas (10 y 4 milimolar) produce una consistente potenciación tanto en la liberación de calcio como en las corrientes de membrana, y sugieren que el efecto del litio podría ocurrir a nivel de la proteína Gq donde se han reportado previamente sitios de interacción con litio.

Terapias más precisas

Estos resultados constituyen el primer reporte de efectos del litio sobre la respuesta eléctrica en una célula aislada de origen neuronal, un aporte importante que, según manifiesta el investigador Sánchez, no hubiera sido posible sin los hallazgos realizados por los profesores Nasi y Gómez desde la ciencia básica con los fotorreceptores de los invertebrados marinos.

Agrega que “encontramos uno de los posibles efectos que podría tener el litio a nivel biológico, lo cual, aunque puede que no sea el único, tiene muchas aplicaciones, como en un futuro hacer fármacos que vayan a un blanco más específico dentro de esa vía de señalización para mejorar la atención al trastorno bipolar”.

El litio es una molécula muy pequeña que puede tener muchos sitios de acción en el organismo, pero al encontrar los que son más susceptibles a interactuar con él en las neuronas, se podrían desarrollar fármacos más eficientes para el tratamiento de esta enfermedad psiquiátrica que causa cambios extremos en el estado de ánimo, que comprenden altos emocionales (manía o hipomanía) y bajos emocionales (depresión).

(Por: fin/ALP/MLA/LOF
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N.° 5

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