Las células cerebrales de los pacientes bipolares predicen la respuesta al litio

Las células cerebrales de los pacientes bipolares predicen la respuesta al litio

Un nuevo estudio de Salk, uno de los primeros en mostrar cómo el trastorno bipolar afecta a las neuronas del cerebro, también descubre diferencias fundamentales en las células de los pacientes

LA JOLLA–Las células cerebrales de los pacientes con trastorno bipolar, que se caracterizan por cambios severos entre la depresión y la euforia, son más sensibles a los estímulos que las células cerebrales de otras personas, según descubrieron los investigadores.

El hallazgo, publicado el 28 de octubre de 2015 en la revista Naturaleza, es uno de los primeros en mostrar a nivel celular cómo el trastorno afecta al cerebro. Además, revela por qué algunos pacientes responden al tratamiento con litio y otros no.

Los científicos de Salk descubren diferencias celulares entre las células cerebrales de pacientes bipolares que responden al litio y las que no. Las neuronas (blancas/rojas) de un subconjunto de pacientes bipolares muestran cambios en su actividad eléctrica en respuesta al litio.

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Imagen: Cortesía del Instituto Salk de Estudios Biológicos

"No todos los investigadores estaban de acuerdo en que había una causa celular para el trastorno bipolar", dice Calibrador oxidado, profesor en Salk's Laboratorio de Genética y autor principal del nuevo trabajo. “Entonces, nuestro estudio es una validación importante de que las células de estos pacientes realmente son diferentes”.

El trastorno bipolar afecta a más de cinco millones de estadounidenses y, a menudo, es un desafío tratarlo. Si los cambios de humor severos de los pacientes no se alivian con litio, los médicos a menudo elaboran planes de tratamiento con medicamentos antipsicóticos, antidepresivos y estabilizadores del estado de ánimo. Pero a menudo solo ayudan con los cambios depresivos del trastorno bipolar o con los cambios maníacos opuestos, pero no con ambos.

Para estudiar la causa subyacente del trastorno bipolar, Gage y sus colegas recolectaron células de la piel de seis pacientes bipolares, las reprogramaron para que se convirtieran en células madre y luego persuadieron a las células madre para que se convirtieran en neuronas. Luego compararon esas neuronas con las de personas sanas.

"Las neuronas normalmente se activan por un estímulo y responden", dice Jerome Mertens, investigador postdoctoral y primer autor del nuevo artículo. "Las células que tenemos de los seis pacientes son mucho más sensibles, ya que no es necesario activarlas con mucha fuerza para ver una respuesta". Y las mitocondrias, centrales eléctricas generadoras de energía, dentro de las células también estaban más activas.

Dado que tres de los pacientes de los que se recolectaron las células habían respondido bien al litio, y otros tres no habían visto que el litio les ayudara con sus cambios de humor, los investigadores probaron a continuación cómo reaccionaban las células de los pacientes al litio. El equipo permitió que algunas de las neuronas crecieran en un líquido que contenía litio y luego volvió a medir la sensibilidad de las células.

Sorprendentemente, aunque las neuronas de los dos grupos de pacientes parecían idénticas (e igualmente sensibles) en las primeras pruebas, se comportaron de manera diferente cuando se expusieron al litio. Las células de los pacientes que respondieron al litio mostraron una excitabilidad debilitada después de crecer en el litio. Pero las células de los pacientes que no habían sido ayudados por el fármaco permanecieron hiperexcitables. Los hallazgos aún no explican por qué el litio funciona para algunos pacientes y no para otros, pero ofrece un punto de partida para investigar cuáles son las diferencias entre las células. Y las neuronas bipolares también ofrecen una plataforma para hacer otras preguntas sobre el trastorno bipolar.

Desde la izquierda: Yongsung Kim, Jerome Mertens, Rusty Gage, Carol Marchetto y Son Pham

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Imagen: Cortesía del Instituto Salk de Estudios Biológicos

“Ahora que tenemos neuronas que muestran diferencias en la excitabilidad, podemos usarlas para detectar mejores fármacos”, dice Mertens. Si un nuevo fármaco, por ejemplo, revierte la hiperexcitabilidad a nivel celular, probablemente trataría el trastorno bipolar en los pacientes.

Gage y Mertens luego planean seguir las células afectadas durante períodos de tiempo más largos para ver si la hiperexcitabilidad que midieron es solo una etapa maníaca inicial de la vida de las neuronas o es de larga duración.

“Después de unos meses, es posible que esta hiperexcitabilidad se vuelva demasiado para que la célula la maneje y caiga en un estado menos excitable”, dice Gage. “Eso podría señalar el cambio entre la depresión y la manía que experimentan los pacientes”.

El trabajo y los investigadores fueron apoyados por subvenciones de la Fundación Nacional de Ciencias Naturales de China, el Programa Nacional de Investigación Básica de China, la Fundación de la Familia Engmann, la Fundación JPB, Leona M. y Harry B. Helmsley Charitable Trust, el G. Harold and Leila Y. Mathers Charitable Foundation, Glenn Foundation for Medical Research, National Institute of Mental Health y Department of Veterans Affairs.