Un diurético puede prevenir las convulsiones al reducir los niveles de amoniaco

El estudio revela que niveles elevados de amoniaco en la sangre abruman las defensas del cerebro, provocando finalmente que las células nerviosas se sobreexciten.

Una investigación muestra el potencial de un nuevo tratamiento para los ataques que a menudo afectan a los niños con trastornos metabólicos genéticos y los individuos con insuficiencia hepática. El descubrimiento, que ha publicado este domingo ‘Nature Medicine’, gira en torno a una nueva comprensión de la reacción en cadena molecular compleja que se produce cuando el cerebro está expuesto a un exceso de amoniaco.

   El estudio revela que niveles elevados de amoniaco en la sangre abruman las defensas del cerebro, provocando finalmente que las células nerviosas se sobreexciten. Los autores también descubrieron que la bumetanida, un medicamento diurético utilizado en el tratamiento de la presión arterial alta, puede restaurar la actividad eléctrica normal en el cerebro de ratones con la enfermedad y prevenir las convulsiones.

   «El amoniaco es un producto ubicuo de desecho del metabolismo regular de proteínas, pero puede acumularse en niveles tóxicos en las personas con trastornos metabólicos», dijo Maiken Nedergaard, codirector del Centro de Neuromedicina Traslacional del Centro Médico de la Universidad de Rochester (URMC, en sus siglas en inglés), en Nueva York, Estados Unidos, y autor principal del artículo.

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   «Parece que la clave para prevenir los efectos neurológicos debilitantes de la toxicidad del amoniaco es corregir una disfunción molecular que hace que las células nerviosas en el cerebro se desequilibren químicamente», concreta este experto.

   En las personas sanas, el amoniaco se procesa en el hígado, convirtiéndolo en urea y expulsándolo del cuerpo en la orina, pero como es un gas, puede deslizarse a través de la barrera sangre-cerebro y llegar al tejido cerebral. En circunstancias normales, las células de limpieza del cerebro, llamadas astrocitos, eliminan el amoniaco no deseado y lo convierten en un compuesto llamado glutamina, que puede ser más fácilmente expulsado del cerebro.

   Sin embargo, las personas con ciertos trastornos metabólicos genéticos y las personas con función hepática alterada no pueden eliminar el amoniaco de su cuerpo lo suficientemente rápido, provocando una mayor concentración de amoniaco en la sangre, una condición llamada hiperamonemia.

   Cuando el exceso de amoniaco se abre paso en el sistema nervioso central, puede conducir a temblores, convulsiones y, en casos extremos, causar coma e, incluso, la muerte. En los niños con trastornos del metabolismo, los ataques frecuentes pueden conducir a un deterioro neurológico a largo plazo.

   Mientras que durante mucho tiempo se ha asumido que el amoniaco es el culpable de los problemas neurológicos asociados con los trastornos metabólicos hereditarios y la insuficiencia hepática, no se han comprendido totalmente los mecanismos precisos por los cuales se desencadenan los ataques y el coma.

   El nuevo estudio revela que el amoniaco provoca una cadena molecular de acontecimientos que alteran la química y la actividad eléctrica de las células nerviosas del cerebro provocando que se disparen en ráfagas incontroladas.

   Una de las claves para desentrañar los efectos del amoniaco en el cerebro fue el uso de nuevas tecnologías, como la microscopía de dos fotones que permitió a los investigadores observar este fenómeno en tiempo real en los cerebros de ratones vivos. Como se sospechaba, observaron que cuando los altos niveles de amoniaco entran en el cerebro, los astrocitos se sienten abrumados rápidamente y no pueden eliminarlo con suficiente rapidez.

   Además, descubrieron que el amoniaco imita la función del potasio, un jugador importante en la neurotransmisión, con trucos para despolarizar las neuronas, lo que hace más probable que la actividad eléctrica normal en las células nerviosas cruce el umbral necesario para desencadenar convulsiones.

   Además, se vio que uno de los guardianes moleculares clave de la neurona, un transportador conocido como NKCC1, también se deja engañar pensando que el amoniaco es potasio, huyendo a toda velocidad y cargando a las neuronas con exceso de cloruro, de tal forma que se cambia la química de las células. Esto impide que las neuronas se estabilicen después de los picos de actividad, manteniendo las células en un mayor nivel de excitabilidad de la energía eléctrica.

   El equipo encontró que el fármaco bumetanida, un conocido inhibidor de NKCC1, bloquea este proceso y evita que las células se sobrecarguen con cloruro. Al suprimir este efecto «secundario» celular del amoniaco, los investigadores fueron capaces de controlar las convulsiones en los ratones y prolongar su supervivencia.

   «El hecho de que bumetanida ya está aprobado para su uso y se sabe que es segura nos da una gran ventaja en cuanto al desarrollo de un posible tratamiento para esta enfermedad -celebra Nedergaard–. Este estudio proporciona un marco para explorar el potencial terapéutico de este y otros inhibidores de NKCC1».

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