Artículo nº 1: Diciembre 2008

Redacción de Salud-Biomedicina
Canal Down21

Resumimos dos trabajos experimentales de marcado relieve. El primero, realizado en Estados Unidos, informa sobre el intento de mejorar ciertas alteraciones observadas en el desarrollo motor y sensorial de unos ratones trisómicos que sirven de modelo para el síndrome de Down, mediante administración de unas determinadas sustancias a la madre de esos ratones trisómicos durante el embarazo. El segundo, realizado en España, estudia la posibilidad de practicar terapia génica en un ratón transgénico que posee sobredosis del gen Dyrk1A, un gen que se encuentra en el cromosoma 21 humano.



¿Podrían tratarse algunos problemas asociados al síndrome de Down durante el embarazo de la madre? 

Artículo de investigación publicado:

 
Título: Prevention of developmental delays in a Down syndrome mouse model (Prevención de los retrasos en el desarrollo, en un modelo de ratón para el síndrome de Down).
Autores: Laura Taso, Irene Cameroni, Robin Roberson, Daniel Abebe, Stephanie Bussell, Catherine Y. Spong.
Revista: Obstetrics & Gynecology 112: 1242-1251, 2008

 Puesto que muchos de los problemas que acompañan al síndrome de Down se inician ya en la fase del desarrollo intrauterino, como es el caso de desarrollo cerebral, se ha empezado a plantear la posibilidad de aplicar terapias durante la fase del embarazo, una vez que se están generalizando los sistemas de detección precoz.

Para ello es preciso conocer previamente las alteraciones que pueden aparecer y disponer de herramientas que las prevengan o corrijan. El estudio que aquí presentamos y que acaba de aparecer en la revista Obstetrics & Gynecology (diciembre 2008), de Toso y col., va en esta dirección. Se basa en los siguientes hechos, ya conocidos:
 

1. El péptido intestinal vasoactivo (VIP) es un neuropéptido que se encuentra en el cerebro, entre otros sitios, y que, al estimular a unas células del cerebro que se llaman astrocitos, provoca la liberación de numerosos factores neurotróficos (favorecedores del desarrollo y función del sistema nervioso), entre ellos la proteína neuroprotectora dependiente de actividad (NAP) y el factor neurotrófico dependiente de actividad (ADNF-9). De la NAP se ha separado el fragmento activo NAPVSIPQ y del ADNF-9 se ha separado el fragmento activo SALLRSIPA.
2. En neuronas obtenidas de la corteza cerebral de una persona con síndrome de Down y aisladas en cultivo, el tratamiento con los productos NAPVSIPQ y SALLRSIPA prolongó al doble el tiempo de supervivencia de las neuronas y redujo los cambios degenerativos.
3. NAPVSIPQ + SALLRSIPA, administrados a animales en diversas condiciones patológicas de neurodegeneración, mostraron efectos neuroprotectores.
4. En el ratón Ts65Dn, que es un modelo de ratón para el síndrome de Down, se han comprobado alteraciones en el modo en que el VIP debería estimular a los astrocitos para liberar los productos favorecedores del desarrollo.

A la vista de estos datos, la hipótesis de este trabajo es que, si durante el desarrollo del sistema nervioso del ratón Ts65Dn existe una alteración de la función del VIP, y por tanto se forman menos factores promotores del desarrollo como son NAP y ADNF-9, la administración de sus análogos activos NAPVSIPQ y SALLRSIPA a la madre embarazada debería mejorar el neurodesarrollo de sus crías recién nacidas.

Para ello utilizaron ratones hembras Ts65Dn, las cuales producen crías trisómicas (también Ts65Dn) y normales. Las hembras madres fueron tratadas con NAPVSIPQ y SALLRSIPA durante los días 8 a 12 de su embarazo (el embarazo de los ratones dura 18 a 21 días). Otro grupo control de madres trisómicas no fue tratado, para poder comparar el efecto. Tras el parto y a lo largo de los días 5 a 21, sus crías trisómicas y no trisómicas fueron sometidas a un conjunto de pruebas que medían el desarrollo neonatal más temprano, tanto motor (5 tests) como sensorial (5 tests), observando si aparecía o no la conducta en el momento en que debía aparecer (hitos del desarrollo), con qué intensidad, si se mantenía o no. Todo ello fue valorado y puntuado.

Los ratones trisómicos (Ts65Dn) nacidos de las madres no tratadas alcanzaron los hitos de su desarrollo con un retraso significativo respecto a los ratones normales en 4 de los 5 tests sensoriales y motores. Los ratones trisómicos nacidos de las madres tratadas con NAPVSIPQ y SALLRSIPA alcanzaron los hitos del desarrollo al mismo tiempo que los ratones controles (no trisómicos) en 3 de 4 test motores y en 1 de 4 tests sensoriales.

Además, el tratamiento con NAPVSIPQ y SALLRSIPA recuperó la cantidad de NAP cerebral en los ratones trisómicos, a diferencia de los no tratados en los que permaneció baja.

Los autores concluyen que el tratamiento con NAPVSIPQ y SALLRSIPA fue eficaz para restaurar parte del desarrollo sensoriomotor de los ratones trisómicos durante los primeros días tras el nacimiento, y de restaurar los niveles del factor neurotrófico NAP en dichos ratones.

Comentario

No es la primera vez que se ha estudiado comprobar si la administración a madres de un producto que en los “tubos de laboratorio” parecía mejorar la vida de las neuronas de ratones trisómicos, mejoraba en la vida real el desarrollo de las crías trisómicas (véase Martínez-Cué et al., 2007; en: http://www.downcantabria.com/revistapdf/95/148-157.pdf ).

El presente estudio ofrece unos datos parcialmente positivos y, por tanto, alentadores. Algo que se había comprobado en “tubos de laboratorio” parece funcionar en la vida real, y demuestra que el tratamiento a ratones madres durante el embarazo con sustancias que están disminuidas en los cerebros de los ratones trisómicos puede influir positivamente sobre el desarrollo de sus crías trisómicas. Es como restablecer en parte lo que falta, en este caso la acción de unos péptidos que dependen de la actividad del VIP, actividad que se encuentra disminuida en el ratón trisómico.

¿Se puede contrarrestar la acción excesiva de un gen cuando está sobreexpresado?

 Artículo de investigación publicado:

Título: Targeting Dyrk1A with AAVshRNA attenuates motor alterations in TgDyrk1A, a mouse model of Down syndrome.
Autores: Jon Ortiz-Abalia, Ignasi Sahún, Xavier Altafaj, Núria Andreu, Xavier Estivill, Mara Dierssen, Cristina Fillat
Revista: The American Journal of Human Genetics, 83: 479-488, 2008

La trisomía del cromosoma 21 significa que, de cada gen de ese cromosoma, hay 3 copias en lugar de 2, y que por tanto los genes se expresan de manera excesiva. Es lo que llamamos sobreexpresión del gen. Uno de ellos es el gen Dyrk1A cuyas cualidades y posibles acciones están siendo estudiadas de manera muy especial, porque parece ser uno de los que, cuando actúan en exceso, contribuyen al desarrollo anómalo del sistema nervioso, tal como se explica abundantemente en este Portal, en la página: Dyrk1a.htm

Para conocer con más exactitud la contribución del exceso de acción de un determinado gen a la patología, se recurre a la elaboración de ratones transgénicos: son ratones manipulados a los que se les ha transferido dosis complementarias de ese gen; de esta forma, sus células poseen exceso de copias de un determinado gen. El equipo de investigación que presenta este trabajo lleva años estudiando un ratón transgénico del gen Dyrk1A, el TgDyrk1A. Vistas las alteraciones neurológicas que presenta este modelo de ratón, la estrategia seguida ha sido la de elaborar una sustancia que sea capaz de contrarrestar o silenciar el exceso de ese gen en el sistema nervioso. Si las alteraciones revierten, se confirma que esas alteraciones son debidas al exceso de acción génica. El método aquí utilizado es extraordinariamente novedoso, pues los autores han utilizado una nueva técnica de silenciamiento del gen que consiste en “fabricar” pequeños segmentos de ARN (ARN de interferencia o siARN) que se unen específicamente a los ARN mensajeros diana y producen su destrucción. De esta manera, la cadena natural «»gen (ADN) → ARNm → proteína» queda interrumpida ya que el ARNm no puede sintetizar su correspondiente proteína. En este caso se trata de fabricar un siRNA que actúe selectivamente sobre el ARNm producido por el gen Dyrk1A, y hacerlo llegar hasta el cerebro.

Puesto que el gen Dyrk1A se encuentra en el cromosoma 21 humano y se piensa que su acción en exceso contribuye a la patología del desarrollo, propia del síndrome de Down, si resultase posible silenciarlo en el ratón transgénico TgDyrk1A cabría pensar que también podría hacerlo en una persona con síndrome de Down y contrarrestar así su acción perjudicial sobre el desarrollo. Ésa es la intención última de este trabajo.

Los ratones transgénicos TgDyrk1A muestran, entre otras características, hiperactividad en condiciones no aversivas o incómodas, déficits en su coordinación motora y alteraciones en las vías de integración sensorial. El estudio analiza la capacidad de que un siRNA específico pueda silenciar el gen y restaurar las capacidades del ratón transgénico. Para ello asociaron a la molécula de siARN un vector o portador especial que permite introducir la molécula dentro de las células e incorporarse en la maquinaria genética del núcleo, y lo introdujeron todo directamente en un núcleo particular del cerebro del ratón: el núcleo estriado.

Sus resultados fueron los siguientes: 

1. Disminuyó la expresión del gen Dyrk1A en el núcleo estriado en el ratón transgénico, al menos durante 8 meses, de modo que se normalizaron los niveles de la proteína Dyrk1A al nivel de los ratones controles.
2. Como consecuencia, se corrigió la hiperactividad propia del ratón transgénico, así como los déficits en coordinación motora que son característicos de este ratón.
3. Mejoró también la función de las vías de integración sensoriomotora, igualmente alteradas en este ratón.
4. No se apreciaron efectos tóxicos

Comentario

Este trabajo es de indudable trascendencia. Demuestra que es posible hacer llegar un elemento silenciador de un gen al sitio requerido y actuar de manera específica sobre ese gen. Y que, en consecuencia, puede actuar sobre un gen que se esté sobreexpresando, conseguir reducir su actividad, y restaurar las funciones que estaban alteradas a causa de esa sobreexpresión.

¿Qué trascendencia tiene este hallazgo para el síndrome de Down? En el síndrome de Down son muchos los genes que se encuentran sobreexpresados por exceso de copias de los genes del cromosoma 21. Uno de ellos es precisamente este gen que aquí se ha estudiado, el Dyrk1A. Se abre la puerta para intentar silenciar alguno de estos genes, con la esperanza de que ello repercuta beneficiosamente sobre la persona con síndrome de Down.

Por ejemplo, ¿qué pasará si silenciamos el gen Dyrk1A, no en un ratón transgénico en el que sólo hay sobreexpresión de ese gen, sino en un ratón trisómico Ts65Dn en el que hay sobreexpresión de ese gen y de otros muchos? ¿Mejorará alguna de sus alteraciones? Sin duda, esa es la siguiente etapa a desarrollar. Y si el resultado fuera positivo, no cabe duda que la terapia génica estaría mucho más cerca.

Artículo nº 2: Mayo 2009

Peculiaridades farmacogenéticas en el tratamiento de las leucemias infantiles en el síndrome de Down

Los pacientes con síndrome de Down muestran un patrón específico de enfermedades malignas. En primer lugar, presentan un riesgo mayor de padecer leucemias en tres de sus formas: el trastorno mieloproliferativo transitorio (TMT), la leucemia megacarioblástica aguda (LMA) y la leucemia linfoblástica aguda (LLA). En segundo lugar, tienen menor riesgo de desarrollar tumores sólidos con la posible excepción del retinoblastoma y los tumores de células germinales. En tercer lugar, muestran un perfil particular de toxicidad provocada por el tratamiento, que debe tener en cuenta el oncólogo.

Los niños con síndrome de Down muestran un riesgo relativo 10 a 20 veces mayor de padecer leucemia que el resto de los niños. Aproximadamente, el 10% muestran el TMT: suele remitir espontáneamente, pero un 20% de ellos desarrollan después la LMA. La LMA en el síndrome de Down aparece más tempranamente que en el resto de la población infantil (mediana: 1,8 frente a 7,5 años, y la mayoría por debajo de los 5 años de edad). El tipo de LMA más frecuente en el síndrome de Down es la leucemia megacariocítica aguda (70-85%), en oposición al resto de la población en la que este tipo de leucemia es mucho más raro.

Para muchos investigadores, la causa de esta alta incidencia de leucemias en el síndrome de Down reside en el exceso de dosis génica de algunos de los 329 genes localizados en el cromosoma 21 (por ejemplo, el FPDMM, AML1, IFNAR), o bien a una alteración en el metabolismo de los folatos que modificaría la metilación y tasas de mutación del ADN. Mientras que la causa de una menor incidencia de tumores sólidos puede estar en la acción protectora que poseen algunos genes del cromosoma 21, como son el ETS2, el SOD o el COL18A1.

En la leucemia mieloblástica aguda

Los niños con síndrome de Down que tienen leucemia aguda megacariocítica muestran un perfil extraordinariamente favorable al tratamiento, superior al del resto de la población. Este pronóstico favorable se debe en parte a que la sensibilidad de los blastos de esta leucemia en el síndrome de Down a los productos antileucémicos (incluidos el ara-C, las antraciclinas y el etopósido) es 2 a 23 veces mayor. Se ha propuesto que la mayor sensibilidad al ara-C se debe a la mayor dosis de dos genes localizados en el cromosoma 21: el CBS y el SOD. El CBS tiene efectos sobre la vía del folato reducido, y eso hace que exista una mayor activación del ara-C para convertirse en el metabolito intracelular activo ara-CTP, y un menor grado de competencia frente al ara-C para incorporarse al ADN. Además las células de la leucemia megacariocítica aguda en el síndrome de Down muestran niveles más bajos de citidina-desaminasa, que es la enzima responsable de la degradación del ara-C. Otro factor responsable de la mayor sensibilidad de estas células en el síndrome de Down puede ser la mayor dosis del gen SOD en el cromosoma 21. La SOD aumenta la producción de radicales libres hidroxilo, originando una mayor susceptibilidad de las células síndrome de Down a la apoptosis y una mayor quimiosensibilidad, en especial por parte de las antraciclinas.

La cardiotoxicidad es un efecto preocupante en el síndrome de Down, y en especial en la leucemia linfoblástica aguda para la que un elemento integrante de su tratamiento son las antraciclinas. Se afirma que el riesgo relativo de cardiotoxicidad por antraciclinas en los pacientes leucémicos con síndrome de Down es 3,4 veces mayor. Esta cardiomiopatía es independiente de si ha habido o no. Pero la cardiomiopatía se desarrolla si existe una alta acumulación de antraciclinas; si se reduce la dosis a un tercio (dosis acumulada de 200-300 mg/m2) disminuye el riesgo a valores similares a los de la población ordinaria; igualmente es útil recurrir a otras antraciclinas con menor riesgo, como son la idarubicina y daunorubicina liposomal, así como a la administración en infusión continua que origina niveles máximos en sangre más bajos.

En la leucemia linfoblástica aguda

A diferencia de la leucemia megacariocítica del síndrome de Down, los blastos de la leucemia linfoblástica en el síndrome de Down no muestran mayor sensibilidad a los productos quimioterápicos convencionales. Además del ara-C, ya analizado, otro producto de elección es el metotrexato del que se sabe desde hace tiempo que provoca mayor toxicidad en los pacientes con síndrome de Down. Es probable que esto se deba a la copia extra del gen del portador de folato reducido presente en el cromosoma 21, que es responsable del transporte del metotrexato hacia el interior de las células; en consecuencia, para una misma dosis, habrá mayor concentración de los niveles intracelulares de metotrexato en los pacientes con síndrome de Down que en el resto de la población y, por tanto, habrá una mayor sensibilidad leucémica pero también una mayor toxicidad. De ahí que se recurra a administrar leucovorina como rescate a las 48 horas después de la administración intratecal de metotrexato. Respecto a la vincristina, no hay especiales diferencias farmacocinéticas entre ambas poblaciones de pacientes (con y sin síndrome de Down). En estudios in vitro sobre la acción tóxica de diversos productos con células aisladas no se ha observado especial citotoxicidad, pero se necesita confirmación en estudios in vivo.

La toxicidad en la leucemia linfoblástica aguda en el síndrome de Down se manifiesta principalmente en forma de infección, mucositis e hiperglicemia. La toxicidad que causa mayor preocupación en la leucemia del síndrome de Down es la infección, pero no sabemos a cuál de los agentes quimioterápicos se pueda deber. Se ha centrado la atención en la dexametasona que provoca una inmunosupresión muy intensa, que puede verse agravada por la deficiente inmunidad que muestran algunos niños con síndrome de Down y que ocasiona sus clásicas infecciones recurrentes. Se ha propuesto sustituir la dexametasona por prednisona, o bien dar dexametasona en forma discontinua y no continua durante la fase de intensificación diferida. Y no se debe descartar el hecho de que pueda haber otros déficits inmunitarios propios del síndrome de Down que contribuyan a la aparición de las infecciones.

El presente artículo es un resumen adaptado para Canal Down21, del original
Rabin KR, Whitlock JA. Malignancy in children with Trisomy 21. The Oncologist doi: 101634/theoncologist.2008-0217.  Marzo 2009.

Artículo nº 3: Mayo 2009

La utilización de Ginkgo, Prozac y Focalina como “tratamiento” para el síndrome de Down

Se está promoviendo de forma muy extendida la recomendación de utilizar una combinación de fármacos que se prescriben para el tratamiento de la depresión y del trastorno del déficit de atención con hiperactividad como “tratamiento” para el síndrome de Down. No existe respaldo alguno científico para la utilización rutinaria de este protocolo por parte de las personas con síndrome de Down. Es importante que tanto las familias como los profesionales de la salud sean conscientes de la carencia de datos científicos sobre los peligros y beneficios que tiene la utilización de este protocolo.

Somos un grupo de profesionales de la salud, científicos y organizaciones de apoyo que atienden a personas con síndrome de Down. Deseamos ofrecer a las familias información sobre este “tratamiento” que se propone para el síndrome de Down. Reconocemos sin reserva que todos los padres desean mejorar las vidas de sus hijos con síndrome de Down y están interesados en los tratamientos, terapias e intervenciones que les puedan servir de ayuda. Respetamos estos deseos. Y al mismo tiempo, nos preocupa el hecho de que estos “tratamientos” son potencialmente peligrosos.

Somos conscientes de los avances que se han realizado en el fundamento científico de la memoria y la cognición en los modelos animales de síndrome de Down, y confiamos en que estos estudios puedan conducirnos a mejorar las vidas de las personas con síndrome de Down.

Los médicos y los investigadores biomédicos evalúan las posibles intervenciones sobre la base de la seguridad/riesgo y de los beneficios a los pacientes. Como describimos más adelante, los “tratamientos” que la Changing Minds Foundation (Fundación para el Cambio de las Mentes) recomienda nos han pasado por ninguna prueba: ni de seguridad ni de eficacia. No hay información sobre si estos compuestos son seguros para los niños, especialmente los más pequeños. Y además, no existen datos que respalden las afirmaciones que se han formulado sobre los beneficios.

Puesto que nos preocupan sus hijos, urgimos fuertemente a las familias que tengan en cuenta esta información cuando consideren las pretensiones formuladas en favor de este “tratamiento”.

El protocolo

Una organización llamada Changing Minds Foundation está promocionando un “nuevo tratamiento para el síndrome de Down” que produce resultados “que cambian la vida”. El protocolo incluye dosis regulares de Fluoxetina (Prozac), Dexmetilfenidato (Focalin XR) y Gingko biloba, Fosfatidilcolina, ‘Body Bio Balanced Oil’ y ácido folínico. Algunas de estas sustancias se encuentran asociadas a efectos secundarios potencialmente perjudiciales, algunos de los cuales son de particular preocupación en el caso de las personas con SD y de los niños más pequeños.


La Fluoxetina (Prozac) se utiliza para tratar la depresión, los trastornos obsesivo-compulsivos, la bulimia nervosa y los trastornos de pánico. El Dexmetilfenidato (Focalin XR) se usa para el tratamiento del déficit de atención con hiperactividad. Su uso debe ser iniciado y controlado por un médico adecuadamente cualificado, y ha de restringirse a aplicaciones y tratamientos que hayan sido formalmente revisados y aprobados por las adecuadas agencias reguladoras del uso de fármacos, tanto de carácter administrativo como médico.

Datos comprobados sobre efectos y seguridad

No existen datos científicos que respalden la utilización de los productos de este protocolo en las personas con síndrome de Down de cualquier edad con el objetivo de mejorar la memoria o cualquier aspecto relacionado con la cognición. Como tampoco los hay sobre su seguridad en el uso rutinario para las personas con síndrome de Down.

Los pocos estudios que se citan en apoyo de este protocolo son estudios realizados en ratones. Estos ratones han sido manipulados para contener copias extra de algunos genes, similares a los genes que se encuentran en el cromosoma 21 humano. (Las personas con síndrome de Down poseen una copia adicional de este cromosoma). Estos estudios pueden ser, o no, buenos indicadores de algunos aspectos de la memoria y aprendizaje en las personas con síndrome de Down. Pero los estudios en ratones solamente no son suficientes para respaldar el uso de este (o de cualquier otro) protocolo en niños o adultos con síndrome de Down.

Los vídeos de promoción de la Changing Minds Foundation no demuestran los pretendidos beneficios de este protocolo. Si bien las personas que aparecen en ellos muestran claramente que funcionan bien, ninguno de los individuos lo hacen más allá del amplio espectro de funcionamiento que observamos en otros con este mismo síndrome. Los cambios que se presentan como resultado del “tratamiento” podrían ser el resultado de muchos factores. De ahí que sólo los estudios realizados en ensayos controlados pueden probar con claridad los efectos del tratamiento.

Progreso científico

La investigación científica ha mejorado nuestra comprensión del síndrome de Down de forma considerable en los últimos 30 años. Esto es lo que ha ocasionado que actualmente muchas personas con SD reciban mejores cuidados sanitarios y educación. Muchos científicos y organizaciones siguen trabajando para mejorar nuestro conocimiento y comprensión sobre los medios eficaces para mejorar la calidad de las personas con síndrome de Down.

Aunque el ritmo en el avance del progreso es a menudo lento y esto puede resultar frustrante, sólo la investigación cuidadosa y los ensayos rigurosamente controlados puede ofrecer los datos objetivos necesarios para demostrar que una determinada terapia es útil y segura (inocua).

Más información

Ginkgo

Aunque se ha demostrado que el bibobalide, un componente del Ginkgo Biloba, es un antagonista GABA, su actividad se ha probado sólo en células aisladas y en sólo un subtipo de receptores GABA. No se ha realizado estudio alguno en animales o en seres humanos para establecer la inocuidad de las dosis, o para probar sus pretendidos beneficios.

• http://www.nlm.nih.gov/medlineplus/druginfo/natural/patient-ginkgo.html

Fluoxetina (Prozac)

La acción de la fluoxetina sobre el crecimiento de nuevas células nerviosas observado en una parte del cerebro de los ratones Ts65Dn, no ha sido replicada en cerebros de seres humanos. Algunos estudios de casos sugieren que medicamentos como el Prozac, cuando se usan durante el embarazo, pueden dañar al feto. Se desconoce su potencial impacto sobre la mente en desarrollo de bebés y niños pequeños. El aumento general, o no controlado, sobre el crecimiento de células nerviosas no es necesariamente un efecto beneficioso, especialmente si se realiza durante espacios prolongados de tiempo.

• http://www.nlm.nih.gov/medlineplus/druginfo/meds/a689006.html

Dexmetilfenidato (Focalin XR)

Debe tenerse especial precaución en la utilización de una mediación estimulante cuando se administra a niños con estructuras cardíacas que pueden ser anómalas, algo que incluye a cerca de la mitad de los niños con síndrome de Down. Una vez más, su uso no está recomendado en bebés o niños muy pequeños.

• http://www.nlm.nih.gov/medlineplus/druginfo/meds/a603014.html

Ácido folínico

Se ha demostrado que la aplicación suplementaria de ácido folínico a bebés y niños con síndrome de Down no ejerce efecto alguno significativo sobre todo un abanico de patrones del desarrollo.

• http://www.nlm.nih.gov/medlineplus/druginfo/natural/patient-folate.html
• http://www.bmj.com/cgi/content/full/336/7644/594

Utilización ‘Off label’ (al margen de las prescripciones oficialmente aprobadas)

Las familias y los profesionales de la salud han de comprender que la utilización de este protocolo en el momento presente es puramente experimental, y carece de los beneficios que reporta un ensayo clínico controlado. Será responsabilidad del médico prescriptor vigilar las reacciones adversas, no habiendo persona alguna que recoja la información con el fin de determinar los riesgos reales. De la misma forma, tampoco los resultados positivos serían recogidos de una forma creíble y fiable que pudiesen después ser utilizados por los profesionales para analizar el valor de los tratamientos.
No estando demostrada en la actualidad la eficacia de este tratamiento para las personas con síndrome de Down, sabemos que existen importantes riesgos de que pueda resultar nocivo.

Esta declaración está avalada por los siguientes científicos y médicos clínicos:

•  
  • Roel Borstlap, Paediatrican n.p., Stichting Downsyndroom, The Netherlands.
  • Sue Buckley OBE. Director of Science and Research, Down Syndrome Education International and Emeritus Professor of Developmental Disability, University of Portsmouth, UK.
  • William I Cohen, MD. Developmental-Behavioral Pediatrician, Director, Down Syndrome Center of Western PA Children's Hospital of Pittsburgh of UPMC, Professor of Pediatrics and Psychiatry, University of Pittsburgh School of Medicine, USA.
  • Sindoor S Desai, BDS, Cleveland, New York, USA.
  • Jesús Flórez, MD, PhD. Professor of Pharmacology, University of Cantabria School of Medicine, Santander, Spain.
  • Sallie Freeman, Ph.D. Professor Emeritus. Down Syndrome Clinic Advisor, Department of Human Genetics, Emory University School of Medicine, Georgia, USA.
  • Edward J Goldson, MD. Pediatrician, The Children's Hospital, Aurora, Colorado, USA.
  • Lilliam Gonzalez de Pijem, MD. Pediatric Endocrinologist. Puerto Rico Down Syndrome Association, San Juan, Puerto Rico.
  • Joan E Guthrie Medlen, RD, LD. Vice President Down Syndrome Education USA, Director, Disability Compass, Publisher, Phronesis Publishing, Author, The Down Syndrome Nutrition Handbook.
  • Rob Hanson, MD, PhD. Pediatric Cancer and Hematology Center, St. John's Mercy Medical Center, St. Louis, Missouri, USA.
  • Michael M Harpold, PhD, Chief Executive Officer, Down Syndrome Research and Treatment Foundation, USA.
  • Jacqueline London, Professor of Molecular and Pathological Biochemistry, University Paris-Diderot, Paris, France.
  • Acisclo M Marxuach, MD. Fundación Puertorriqueña Síndrome Down, San Juan, Puerto Rico.
  • Philip J Mattheis, MD. Associate Professor, Cincinnati Children's Hospital Medical Center, Ohio, USA.
  • William C Mobley MD, PhD. Professor, Department of Neurology and Neurological Sciences and Director, Center for Research and Treatment of Down Syndrome, Stanford University, California, USA.
  • David Patterson, PhD. Professor, Department of Biological Sciences, Eleanor Roosevelt Insitute, University of Denver, Colorado, USA.
  • Alberto Rasore-Quartino, Professor, Unit of Neonatology, Galliera Hospital, Genoa, Italy.
  • David S Smith, MD. Program Director, Down Syndrome Clinic of Wisconsin Children's Hospital, Wisconsin, USA.
  • Dr Renaud Touraine, CHU-Hôpital Nord, Service de Génétique, Saint Etienne, France
  • Jeannie Visootsak, MD, FAAP. Assistant Professor, Developmental-Behavioral Pediatrics, Department of Human Genetics & Pediatrics, Emory University School of Medicine, Georgia, USA.
  • Patricia White, MD, Chair, Board of Directors, Down Syndrome Research and Treatment Foundation, USA.
    
    

Esta declaración está avalada por los siguientes organizaciones:

• Association Francaise pour la Recherche sur la Trisomie 21, France.
• Association of Parents and Friends of Children with Down Syndrome, Prague, Czech Republic.
• Centrul de Resurse Sindrom Down, Bucharest, Romania.
• Deutsches Down-Syndrom InfoCenter, Hammerhöhe, Lauf, Germany.
• Down Syndrome Education International.
• Down Syndrome Education USA.
• Down Syndrome International.
• Down Syndrome New South Wales, Australia.
• Down Syndrome Research and Treatment Foundation, USA.
• Down Syndrome Research Foundation, Vancouver, Canada.
• European Down Syndrome Association.
• Fundación Iberoamericana Down21, Spain.
• Fundación Síndrome de Down de Cantabria, Spain.
• National Down Syndrome Congress, USA.
• National Down Syndrome Society, USA.
• Stichting Downsyndroom, The Netherlands.
• Trisomie 21 France.

Distribución de esta declaración

La presente declaración en su original inglés ‘The use of Ginkgo, Prozac and Focalin as a "treatment" for Down syndrome’ está protegida en la forma de Creative Commons Attribution-No Derivative Works 3.0 Unported License.

En resumen, significa que se puede compartir, copiar, distribuir y transmitir la declaración en tanto en cuanto no sea alterada. Para su reutilización o distribución, deben quedar claras estas condiciones.

Artículo nº 4: Noviembre 2009

¿Mejorará la memoria en las personas síndrome de Down mediante la administración de la norepinefrina (noradrenalina)?

El presente artículo es un resumen adaptado para Canal Down21, del original
Restoration of norepinephrine-modulated contextual memory in a mouse model of Down syndrome, elaborado por A. Salehi, M. Faizi, D. Colas, J. Valletta, J. Laguna, R. Takimoto-Kimura, A. Kleschevnikov, S.L. Wagner, P. Aisen, M. Shamloo, W.C. Mobley, y publicado en ScienceTranslationalMedicine, 18 Noviembre 2009, vol. 1, Número 7.

Entre las diversas causas que contribuyen a que las personas con síndrome de Down tengan dificultades en su aprendizaje se encuentran los problemas que aparecen en algunas de las diversas formas de memoria. Muchas de estas formas dependen del desarrollo que haya alcanzado el hipocampo, una estructura del cerebro situada en el lóbulo temporal medio, que de forma constante se encuentra menos desarrollada en las personas con síndrome de Down que en el resto de la población. El hipocampo es esencial para registrar, procesar, almacenar y evocar sucesos y datos relacionados con el tiempo y el espacio. En consecuencia, los niños con síndrome de Down muestran dificultades para realizar tareas que requieren tener en cuenta la memoria del contexto y de la situación (memoria contextual), que depende del hipocampo. En cambio, realizan mejor las tareas en las que la memoria es activada o guarda relación con determinados estímulos sensoriales, ya que esta memoria depende mayormente de la amígdala cerebral.

La discriminación contextual es modulada por el hipocampo: la información espacial es integrada junto con otros rasgos destacados del ambiente y con los estímulos sensoriales. En esta modulación intervienen diversos sistemas neurales generados en otros núcleos del cerebro que conectan con el hipocampo. Uno de ellos es el sistema noradrenérgico que se origina en las neuronas noradrenérgicas de un núcleo situado en el bulbo raquídeo que se  llama locus coeruleus (LC). Estas neuronas emiten sus cilindroejes que se proyectan hasta el hipocampo en donde los terminales axónicos conectan con neuronas hipocámpicas a través de sinapsis noradrenérgicas. Por consiguiente, el neurotransmisor responsable de la activación en la sinapsis es la noradrenalina o norepinefrina que, al ser liberada en el terminal de la sinapsis, estimula receptores situados en las neuronas del hipocampo, receptores que son de naturaleza adrenérgica beta1. Al parecer, este sistema noradrenérgico juega un papel importante para mantener el aprendizaje y la discriminación contextual.

Dado que este tipo de aprendizaje se encuentra alterado en el síndrome de Down, los autores del trabajo han procedido a realizar el siguiente estudio en un modelo de ratón del síndrome de Down, el ratón Ts65Dn. He aquí sus principales resultados:

1. Comprueban que en el ratón Ts65Dn existen también fallos en la memoria contextual, medida mediante un test en el que cuantifican conductas de miedo condicionado en respuesta a estímulos sensoriales o a estímulos asociados a un determinado contexto o situación.
2. Comprueban que, a partir de los 6 meses pero no antes, existen cambios degenerativos en las neuronas noradrenérgicas del LC del ratón, cambios que persisten a los 18 meses. No hay degeneración neuronal en los ratones de 3 meses.
3. Comprueban que a los 6 meses hay cambios degenerativos en los terminales noradrenérgicos situados en el hipocampo del ratón, los cuales provienen de las neuronas noradrenérgicas situadas en el LC.
4. Observan que, en conjunto y conforme avanza la edad del ratón Ts65Dn, disminuye la cantidad de noradrenalina (norepinefrina) presente en el hipocampo.
5. Al mismo tiempo, observan un aumento creciente en el número de receptores adrenérgicos beta1 en el hipocampo (es decir, disminuyen los terminales en las sinapsis, pero aumentan los receptores sobre los que la noradrenalina (norepinefrina) tiene que actuar).
   
   

Hasta aquí, el estudio demuestra que los ratones Ts65Dn tienen alterada la memoria contextual (relacionada con el hipocampo), y tienen disminuida la inervación noradrenérgica que, desde el LC, proyecta al hipocampo y funciona a base de liberar noradrenalina (norepinefrina) en las sinapsis. A la vista de estos resultados, los autores se plantean:

1. Si es posible restaurar la cantidad de noradrenalina (norepinefrina) que se ha ido perdiendo con la edad, para que vuelva a ser liberada normalmente en el hipocampo.
2. Si al restaurar la transmisión noradrenérgica, mejora igualmente la memoria contextual del ratón.

Un modo de restaurar la noradrenalina sería administrarla directamente. Pero eso no se puede hacer porque la noradrenalina (norepinefrina) no puede pasar de la sangre al cerebro y, además, es destruida rápidamente en el organismo. Por ello los investigadores administraron una sustancia que es precursora de la noradrenalina y es capaz de llegar al cerebro y convertirse allí en la noradrenalina; esa sustancia se llama dihidroxifenilserina (DOPS). Y comprobaron lo siguiente:

1. La administración de DOPS a los ratones Ts65Dn de 6 meses de edad incrementó significativamente la concentración de noradrenalina (norepinefrina) en el hipocampo.
2. La DOPS mejoró rápidamente y significativamente la memoria contextual.
3. Además, y puesto que la noradrenalina (norepinefrina) actúa activando los receptores adrenérgicos beta1, inyectaron también un fármaco que activa directamente estos receptores: el xamoterol. Este fármaco consiguió mejorar también la memoria contextual.

 
¿QUÉ PODEMOS DEDUCIR DE ESTOS ESTUDIOS?

Los resultados de esta investigación han sido difundidos masivamente por los medios de comunicación y han suscitado no pocas expectativas, por que su autor principal, según consta en las notas de prensa distribuidas, informó que la norepinefrina a) mejoró la capacidad mental de los ratones de forma inmediata aunque breve, y b) si se interviene con suficiente anticipación se podrá ayudar a los niños con síndrome de Down a recoger y modular la información.

Es preciso atemperar el excesivo optimismo suscitado por esta nota de prensa. Lo más significativo del trabajo fue el descubrimiento de que, pese a la degeneración progresiva del locus coeruleus y de su inervación noradrenérgica a partir de los 6 meses de edad del ratón, el hipocampo contenía abundantes receptores noradrenérgicos que permanecían sensibles a la norepinefrina y a otros fármacos activadores de esos receptores.

Ahora bien, la población estudiada en los ratones tenía ya 6 meses de edad, que en el ratón cuya vida es de unos 24 meses significa una edad claramente adulta. Hasta entonces no se observó ninguna degeneración de neuronas noradrenérgicas en el LC, lo cual quiere decir que en las etapas que corresponden a la infancia y primeros años de un niño con síndrome de Down no hay reducción de la actividad noradrenérgica: con otras palabras, los problemas de memoria y aprendizaje que marcan la actividad cognitiva del niño no se deben a una reducción en la actividad noradrenérgica, por lo que es inútil e improcedente dar DOPS o xamoterol a esas edades.

Es posible que esa degeneración vaya apareciendo en etapas más adultas, y sería el momento de aplicar esas sustancias, si se confirma el inicio de la degeneración en las personas con síndrome de Down. Pero antes habría que demostrar que hay un déficit de noradrenalina (norepinefrina) en el sistema nervioso central.

El tipo de memoria estudiado en este trabajo puede no guardar relación con los problemas de memoria que observamos en la especie humana. En el síndrome de Down son varias las formas de memoria alteradas, no sólo la contextual, por lo que no se debe hacer una generalización a partir de los datos aquí consignados.

La acción de la DOPS fue breve y exigió la administración conjunta de un fármaco complementario (la carbidopa) que facilita la presencia de la DOPS en el cerebro en donde se convierte en noradrenalina (norepinefrina). Es algo parecido al modo de tratar la enfermedad de Parkinson, en donde se administra levodopa junto con la carbidopa, con el fin de que la levodopa se convierta en el cerebro en dopamina. Ahora bien, el aumento, el aumento de norepinefrina no se limita al hipocampo en donde trata de sustituir a la que se ha ido perdiendo por la degeneración de las neuronas, sino a todas las estructuras del cerebro, y ese aumento puede ocasionar problemas de otro tipo a largo plazo que habría que delimitar. Ya se vio en el caso de la levodopa que, aunque mejora ostensiblemente en una primera fase la sintomatología de la enfermedad de Parkinson, ocasiona problemas a la larga que pueden ser muy serios.

La DOPS es un fármaco que ya se está utilizando en la clínica humana para tratar la hipotensión ortostática. Se han descrito numerosos efectos secundarios.

 
Artículo nº 5: Marzo 2010

Hojas de té verde y síndrome de Down

El presente artículo es un resumen adaptado para Canal Down21, del original
Green tea polyphenoles rescue of brain defects induced by overexpression of DYRK1A, elaborado por Fayçcal Guedj, Catherine Sébrie, Isabelle Rivals, Aurelie Ledru, Evelyne Paly, Jean C. Bizot, Desmond Smith, edward Rubin, Brigitte Gillet, Mariona Arbones, Jean M. Delabar, y publicado en PlosOne, vol 4, Issue 2, 1-8, Febrero 2009.

Las hojas de té verde contienen, entre otras sustancias, cafeína en cantidad baja y altas dosis de unos polifenoles, las catequinas, entre las que se encuentra el galato de epigalocatequina (GEGC) en una proporción del 40-50%. Este producto tiene la capacidad de inhibir una enzima: la DYRK1A [Dual specificity Tyrosine (Y) Regulated Kinase A]. Esta enzima es una cinasa que fosforila (incorpora radicales fosfato) a sí misma y a otras proteínas (dinamina 1, amfifisina, proteína tau, FKHR). El gen que codifica esta enzima está en el cromosoma 21 humano y en el 16 del ratón. Por consiguiente, en el síndrome de Down hay una triple copia de este gen, la cual se manifiesta en un aumento de alrededor de 1,5 veces en la cantidad de proteína Dyrk1A en los órganos de las personas con síndrome de Down, concretamente en su cerebro.

Se conoce bastante bien la participación de esta cinasa en diversas funciones y actividades. Tanto el exceso de expresión del gen y de su proteína como el defecto de expresión repercuten en el desarrollo del sistema nervioso central y provocan alteraciones de su funcionamiento, incluidos test de memoria. Puede verse una exposición completa de estas funciones en:
http://www.down21.org/salud/genetica/Dyrk1a.htm.

¿Contribuye la trisomía del gen DYRK1A a la discapacidad intelectual? Es posible pero no se conoce con seguridad en qué grado pueda contribuir. Recientemente se ha descrito el caso de una madre y sus dos hijos con fenotipo de síndrome de Down que poseían una duplicación pequeña de sólo 10 genes del cromosoma 21, entre ellos el DYRK1A. Ratones transgénicos para DYRK1A muestran alteraciones del desarrollo cerebral y de la conducta. Pero, por otra parte, personas con síndrome de Down por trisomía parcial del cromosoma 21 en las que no había duplicación del gen DYRK1A también mostraban discapacidad intelectual; lo cual quiere decir que para que se manifieste esta discapacidad no es esencial que haya tres copias de de este gen. Lo más probable es que la triplicación del gen DYRK1A sea un factor más, junto con la triplicación de otros genes, en la instauración de la discapacidad.

¿Qué pasa si reducimos la actividad de la cinasa DYRK1A mediante la administración de un producto que inhiba esta actividad, en animales que genéticamente sobreexpresan su gen correspondiente? Esto es lo que han hecho los investigadores de este estudio que aquí presentamos: han administrado infusión de té verde (1 g en 100 ml de agua durante 5 min a 100 ºC, correspondiente a 0,6-1 mg del polifenol GEGC por día), a ratones hechos transgénicos para el gen DYRK1A; la administración se mantuvo desde la concepción hasta la edad adulta. En otro grupo de animales, administraron sólo una solución de polifenoles purificados, polifenon 60 (0,8 g/l, equivalente a 1,2 mg de GEGC por día).

En los animales transgénicos que recibieron tratamiento se apreciaron los siguientes resultados:

1. Menor grado de alteraciones morfológicas cerebrales que en los animales no tratados, pero no una completa remisión.
2. En el test de reconocimiento de objetos, que evalúa memoria a largo plazo, la administración de la infusión de hojas de té mejoró la puntuación de la memoria. También lo hizo la administración de polifenoles purificados (polifenon 60).
3. En los ratones transgénicos para DYRK1A, hay una disminución del factor neurotrófico BDNF que interviene en procesos sinápticos; la administración de la solución de té verde corrigió el déficit de BDNF.

Los autores sugieren que la administración de estas catequinas del té verde, que frenan la acción de la cinasa DYRK1A, podría mejorar algunos aspectos de la cognición en las personas con síndrome de Down. Estos extractos se están ya utilizando como suplementos dietéticos en otro tipo de alteraciones, y al parecer son bien tolerados.

Comentario

Los datos son sugestivos. Vista la participación del gen DYRK1A en el desarrollo y funciones del sistema nervioso central, y conocidas las alteraciones que la sobreexpresión de dicho gen provoca, parece adecuado pensar que la inhibición de su actividad puede mejorar el funcionamiento cerebral.

Nos parece, sin embargo, que faltan algunos estudios experimentales previos para asegurar una posible utilización humana. En primer lugar, se han de analizar pruebas de cognición más variadas que las descritas en este trabajo. En segundo lugar, estos datos se han obtenido sólo en ratones transgénicos en los que únicamente está sobreexpresado el gen DYRK1A; pero en el síndrome de Down hay muchos más cuya sobreexpresión contribuye a la discapacidad. ¿Qué conseguiría en tal caso frenar sólo la actividad del gen DYRK1A? Para saberlo, sería mucho más congruente estudiar primero la acción de la infusión de las hojas de té verde sobre la conducta de ratones trisómicos como el Ts65Dn que, al tener sobreexpresados muchos más genes homólogos a los del cromosoma 21 humano, son un modelo mucho más cercano al síndrome de Down. Es cierto, sin embargo, que otros investigadores demostraron que la presencia de GEGC mejoró la potenciación a largo plazo analizada en cortes de hipocampo de ratones Ts65Dn. La potenciación a largo plazo es una propiedad muy importante de la transmisión sináptica.

El hecho de que la cinasa DYRK1A fosforile también la proteína tau cuya presencia participa en la patogenia de la enfermedad de Alzheimer, hace pensar que la acción inhibidora de estas catequinas podría resultar también beneficiosa en la evolución que algunas personas con síndrome de Down muestran hacia el desarrollo de dicha enfermedad. Se ha visto también que modula el procesamiento de la proteína APP y reduce la amiloidogénesis en modelos experimentales de enfermedad de Alzheimer.

Artículo nº 6: Junio 2010

La reducción de los niveles de la proteína β-amiloide mejora el aprendizaje y la memoria en el ratón Ts65Dn, un modelo de síndrome de Down

Trabajo original: Lowering β-amyloid levels rescues learning and memory in a Down syndrome mouse model.

Autores: W.J. Netzer, C. Powell, Y. Nong, J. Blundell, L. Wong, K. Duff, M. Flajolet. P. Greengard.

Revista: PLoS ONE 5(6): e10943. doi:10.1371/journal.pone.0010943.

Como es bien sabido, en el cromosoma 21 se encuentra el gen APP, responsable de la producción de la proteína APP (proteína pre-amiloide). Cuando esta proteína es manipulada en el organismo humano irregularmente, se forman diversas y alteradas formas de la llamada proteína β-amiloide, consideradas como factores contribuyentes de la aparición de la enfermedad de Alzheimer.

Para que la proteína APP origine proteína β-amiloide, tienen que actuar unas enzimas: la β-secretasa y la γ-secretasa. Como consecuencia de la acción de estas enzimas, la APP es troceada en diversos compuestos, entre ellos la proteína β-amiloide. Esta proteína consta de diversas formas de distinta longitud. Recientemente se ha demostrado que formas muy cortas y muy solubles (oligómeros) tienen la capacidad de perturbar la transmisión nerviosa en las sinapsis interneuronales, y eso puede contribuir a que aparezcan los primeros signos de la enfermedad de Alzheimer: pérdidas de la capacidad para reconocer y recordar.

En el síndrome de Down, al haber 3 cromosomas 21 hay exceso del gen APP (sobredosis génica), y eso hace que haya una superproducción de la proteína APP. Esta sobreproducción se manifiesta en forma de aumento de concentración de dicha proteína en la sangre y en el cerebro. Se considera que este aumento es responsable de la mayor incidencia de enfermedad de Alzheimer en las personas con síndrome de Down. La sobreproducción de APP va seguida de sobreproducción de las proteínas que se forman a partir de ella, es decir, las diversas formas de proteína β-amiloide; entre ellas, las llamadas Aβ40 y Aβ42, así como esas proteínas pequeñas y solubles (oligómeros) capaces de alterar la transmisión en las sinapsis interneuronales. Si esto es así, cabe pensar que el exceso de oligómeros en las personas con síndrome de Down contribuye a perturbar las funciones cognitivas de dichas personas. Y por tanto, si se consiguiera reducir o suprimir la formación de esos oligómeros, disminuiría la perturbación cognitiva que forma parte de la discapacidad intelectual propia del síndrome de Down.

¿Es posible reducir la formación de los oligómeros? Sí, mediante la aplicación de algún producto que inhiba la activación de una de las enzimas encargadas de transformar la APP, por ejemplo la γ-secretasa. Existe un compuesto capaz de hacerlo: (N-[N-(3,5-difluorophenacetyl-L-alanyl]-S-phenylglycine t-ButylEster), conocido como DAPT.

El trabajo que aquí se presenta consiste en lo siguiente: administrar el producto DAPT a ratones trisómicos Ts65Dn, un modelo muy utilizado de síndrome de Down, y comprobar si:

1. Es capaz de reducir la producción de proteína β-amiloide en los cerebros de estos ratones
2. Es capaz, al mismo tiempo, de restaurar alguna forma de memoria que se sabe que está alterada en este modelo de ratón.

Para ello utilizaron ratones trisómicos Ts65Dn, hembras relativamente jóvenes (4 meses), a las que administraron DAPT por vía subcutánea, dos veces al día durante dos semanas. Después analizaron los niveles de distintos péptidos derivados de la APP en el cerebro de parte de los animales tratados, y analizaron la memoria mediante el test del laberinto acuático de Morris. Junto a los ratones Ts65Dn, utilizaron otros ratones no trisómicos de la misma camada que fueron sometidos a las mismas pruebas y sirvieron como grupo control. Además, en ambos grupos (trisómicos y no trisómicos) la mitad de los animales recibió el tratamiento con DAPT y la otra mitad recibió placebo.

Los resultados fueron los siguientes:

1. Los ratones trisómicos tratados con placebo tenían niveles de APP muy superiores a los del grupo control. Igualmente, los niveles de Aβ40 y Aβ42 eran superiores en los ratones trisómicos que en los controles. El producto DAPT consiguió reducir la concentración de Aβ40 y Aβ42 en ambos grupos. Es decir, la inhibición de la γ-secretasa funcionó como era de esperar, disminuyendo la cantidad de productos originados del APP.
2. Los ratones trisómicos tratados con placebo mostraron claras deficiencias de memoria en el test de Morris, en comparación con el grupo control. Pero los trisómicos tratados con DAPT mostraron una capacidad de memoria similar a las de los animales controles; es decir, el DAPT consiguió restaurar o recuperar el problema de memoria.

Puede afirmarse que la inhibición de la formación de Aβ40 y Aβ42 se acompañó de un restablecimiento de la capacidad de aprendizaje. Por lo que se podría concluir que:

1. La acumulación de productos derivados de la APP contribuyen al deterioro cognitivo; en consecuencia, 
2. Terapias dirigidas a reducir los productos derivados de la APP podrían mejorar la capacidad cognitiva.
3. Cabría pensar que parte de las dificultades cognitivas en el adolescente y adulto con síndrome de Down se debe a la presencia de dichos productos, ya que la APP está elevada. Y ésta sería la población que podría beneficiarse de la administración de productos capaces de reducir la formación de los derivados amiloides (Aβ40 y Aβ42, y quizá otros oligómeros).

Artículo nº 7: Agosto 2010

Han aparecido recientemente dos trabajos que demuestran la eficacia de dos fármacos, la fluoxetina y la memantina, en la memoria y otros rasgos fenotípicos de ratones Ts65Dn que son modelo de síndrome de Down. La fluoxetina en los primeros días de vida. La memantina en etapas ya avanzadas de la vida de estos animales.

1

Terapia farmacológica aplicada tempranamente a ratones Ts65Dn (un modelo de síndrome de Down) restaura la neurogénesis y la función cognitiva

Trabajo original: Early pharmacotherapy restores neurogenesis and cognitive performance in the Ts65Dn mouse model for Down syndrome.

Autores: P. Bianchi, E. Ciani, S. Guidi, S. Trazzi, D. Felice, G. Grossi, M. Fernandez, A. Giuliani, L. Calzà, R. Bartesaghi.

Revista: Journal of Neuroscience, June 30, 2010 – 30(26): 8769-8779.

Es bien conocido que, tras el nacimiento, se siguen formando neuronas en dos sitios del cerebro: el giro dentado del hipocampo y la zona subventricular que existe en el ventrículo lateral. El fenómeno se llama neurogénesis. Estas neuronas maduran y se incorporan a los sitios del cerebro que les corresponde por su naturaleza. Muchas de ellas son células granulares. Este hecho ha sido confirmado en múltiples especies animales, incluida la especie humana y el ratón. Se ha comprobado que en el ratón trisómico Ts65Dn, modelo animal de síndrome de Down, existe también neurogénesis aunque en menor grado que en los ratones normales (euploides), lo que puede explicar que el número total de neuronas en el ratón trisómico, especialmente las granulares, sea inferior que en el ratón normal. Este hecho ocurre igualmente en el cerebro de las personas con síndrome de Down frente al del resto de la población.

Se sabe desde hace unos años que ciertos fármacos antidepresivos, como es el caso de los inhibidores selectivos de la recaptación de la serotonina (5-HT) y concretamente la fluoxetina (prozac), incrementan la neurogénesis en el giro dentado y la zona subventricular; y eso ha sido también comprobado en el ratón trisómico Ts65Dn. Pero hasta ahora no se había explorado la posibilidad de mejorar farmacológicamente los defectos de la neurogénesis durante un período crítico en el desarrollo del cerebro. Por eso, los autores de este trabajo investigaron la acción de la fluoxetina administrada muy tempranamente a ratones Ts65Dn recién nacidos, con el fin de analizar sus efectos no sólo sobre la neurogénesis sino sobre la capacidad de memoria de los ratones dependiente del hipocampo.

Para ello formaron cuatro grupo de ratones, dos con trisomía (Ts65Dn) y dos normales. Recibieron fluoxetina un grupo de Ts65Dn y otro grupo normal, y solución salina (producto inactivo) a los otros dos grupos (uno Ts65Dn y otro normal). La fluoxetina fue administrada inmediatamente después del nacimiento durante 13 días, a  la dosis de 5 mg/kg durante los días postnatales P3 a P7 y de 10 mg/kg durante los días P8 a P15. Los otros dos grupos recibieron la solución salina en los mismos días. En el día P15 algunos de los animales recibieron la sustancia BrdU que permitiría después analizar la neurogénesis, es decir, el grado de proliferación de nuevas neuronas (analizada el día P15) y el grado de su supervivencia (analizada el día P45). Estos últimos ratones, antes de ser sacrificados para el análisis de la neurogénesis, fueron previamente sometidos a pruebas para analizar su capacidad de memoria (prueba de miedo contextual). Además, se analizó la concentración de serotonina en el hipocampo, la concentración de receptores de serotonina (tipo 5-HT1A y 5-HT2A), y la concentración de los factores neurotróficos BDNF y NGF.

Los resultados obtenidos han sido importantes. En primer lugar, confirmaron que la neurogénesis de los ratones Ts65Dn en el día P15 está disminuida con respecto a la de los animales control, tanto en el giro dentado como en la zona subventricular. Terminado el tratamiento temprano con fluoxetina durante 13 días (P3-P15), la proliferación neuronal en los ratones trisómicos se normalizó (se hizo similar a la de los ratones control). Estos efectos positivos  sobre la proliferación neuronal se consolidaron y mantuvieron durante al menos un mes; además influyeron positivamente sobre la fase en que las nuevas células se convertían definitivamente (diferenciación) en neuronas adultas la diferenciación. En resumen, la fluoxetina aumentó la proliferación o división celular, su  grado de supervivencia, y su adquisición del tipo neuronal. Además, el tipo neuronal más beneficiado por la fluoxetina fue el granular, que es que normalmente está más reducido en el síndrome de Down y en el ratón trisómico que le sirve de modelo.

La fluoxetina no modificó la concentración de serotonina en el hipocampo de los ratones trisómicos, cuya concentración era similar a la de los no trisómicos. En los ratones trisómicos, la concentración de receptores 5-HT1A estaba disminuida con respecto a los animales control. Se piensa que estos receptores son esenciales para recibir la señal que, a través de ella, ha de favorecer la neurogénesis en el hipocampo; por tanto, la menor concentración de esos receptores en el hipocampo de los ratones trisómicos podría ser una de las causas de que hubiera menor neurogénesis. Pues bien, la fluoxetina incrementó la concentración de los receptores 5-HT1A en los ratones trisómicos, en consonancia con el incremento ya explicado de la neurogénesis.

El BDNF es un factor de crecimiento, es decir, una sustancia que favorece la neurogénesis favoreciendo la supervivencia de las células y su diferenciación en neuronas. Su presencia en los ratones trisómicos era inferior a la de los ratones normales. La fluoxetina recuperó también la concentración de BNDF en los ratones trisómicos.

Por último, la fluoxetina mejoró la función cognitiva o de memoria de los ratones trisómicos, medida en el test del condicionamiento contextual al miedo, de forma que la respuesta fue similar a la de los ratones control.

2

La memantina normaliza varios rasgos fenotípicos en el ratón Ts65Dn, modelo animal de síndrome de Down

Trabajo original: Memantine normalizes several phenotypic features in the Ts65Dn mouse model of Down syndrome

Autores: N. Rueda, M. Llorens-Martín, J. Flórez, E. Valdizán, P. Banerjee, J.L. Trejo, C. Martínez-Cué

Revista: Journal of Alzheimer’s Disease 21 (2010) 277-290

La memantina es un fármaco que se está utilizando con cierta eficacia en las etapas iniciales de la enfermedad de Alzheimer. Una de las características de esta enfermedad es la acumulación y depósito de la proteína β-amiloide en el cerebro, proteína que se forma a partir de la proteína precursora de β-amiloide (AβPP). Y esta proteína se forma bajo la influencia de su correspondiente gen, el gen AβPP, que está localizado en el cromosoma 21. Por tanto, en la trisomía 21 hay una sobreexpresión de este gen y de la proteína resultante: éste es uno de los factores que parecen influir en el hecho de que el síndrome de Down esté asociado a la enfermedad de Alzheimer.

En el ratón trisómico Ts65Dn hay también tres copias del gen AβPP, y ésta puede ser la causa de que, con la edad, estos ratones tengan mayores concentraciones de AβPP en su cerebro que los ratones normales. El AβPP produce en los animales de experimentación un deterioro de sus capacidades cognitivas. Se ha demostrado en ratones transgénicos modelos de enfermedad de Alzheimer, que poseen incremento de AβPP  y que esta hiperpresencia puede ser reducida por la memantina. La memantina es una sustancia que actúa sobre uno de los receptores glutamato que hay en las neuronas y reduce su actividad, que puede estar aumentada en la enfermedad de Alzheimer. Se ha comprobado que la memantina mejora la función cognitiva en modelos genéticos de enfermedad de Alzheimer y reduce la secreción de AβPP. En ratones trisómicos Ts65Dn se ha demostrado que la memantina mejora la memoria en el test de miedo condicionado por el contexto.

En este estudio se analizó la acción de la memantina en ratones Ts65Dn de edad ya avanzada. La administración de memantina se inició a los 9 meses de edad, y se mantuvo inicialmente durante 3 semanas y posteriormente durante otras 5-6 semanas, a razón de una dosis diaria de 30 mg/kg por vía oral, lo que en los ratones produce una concentración en plasma de 1 μM, próxima a la concentración que se consigue en los seres humanos.

La memantina así administrada a los ratones TS65Dn produjo los siguientes efectos:

1. Mejoró significativamente el aprendizaje visoespacial en el test del laberinto acuático de Morris.
2. Redujo las concentraciones cerebrales de AβPP.
3. Redujo la concentración de moléculas transportadoras de glutamato.
4. Incrementó muy escasamente el número de neuronas granulares en el hipocampo.

En conjunto los resultados demuestran que la memantina, administrada a edades ya avanzadas, ejerce efectos beneficiosos en los ratones trisómicos modelo de síndrome de Down y puede tener propiedades neuroprotectoras a estas edades.

COMENTARIO

Los dos artículos ofrecen resultados beneficiosos de sendos fármacos en los ratones modelo de síndrome de Down. Fármacos que, por otra parte, se utilizan ya en la clínica humana. El uno, la fluoxetina, ampliamente utilizado en la clínica de la depresión, muestra acciones muy claramente favorecedoras de la neurogénesis en etapas muy tempranas tras el nacimiento. Teniendo en cuenta los fallos de neurogénesis que se aprecian normalmente en estos ratones, y muy probablemente en el síndrome de Down, parece plenamente justificado profundizar en este camino hasta poder afirmar si el fármaco tiene o no utilidad como tratamiento en los niños con síndrome de Down. No se nos escapa el problema que representa utilizar un producto de estas características en bebés, y que será preciso asegurarse muy bien de que no produzca otros efectos deletéreos a corto o largo plazo. El segundo, la memantina, ya se utiliza de forma extensa en la clínica de la enfermedad de Alzheimer. Teniendo en cuenta la tendencia de las personas con síndrome de Down a desarrollar enfermedad de Alzheimer, parece justificada la utilización de la memantina en personas mayores con síndrome de Down. Su toxicidad es muy baja.

Artículo nº 8: Junio 2011.

1

Los anticolinesterásicos en el síndrome de Down:

nuevos estudios

Actividad del donepezilo en las funciones de mujeres adultas con síndrome de Down

Trabajo original: Donepezil significantly improves abilities in daily lives of female Down syndrome patients with severe cognitive impairment: A 24-week randomized, double-blind, placebo controlled trial

Autores: Tatsuro Kondoh, Atsushi Kanno, Hiroshi Itoh, Mikiro Nakashima et al.

Revista: The International Journal of Psychiatry in Medicine: Biopsychosocial Aspects of Patient Care, 41(1): 71-89, 2011.

Varios estudios en los que se probado la posible eficacia del donepezilo para mejorar diversas funciones psico-cognitivas en personas con síndrome de Down de distintas edades, han dado resultados ambiguos y contradictorios: ligeras mejorías o ningún cambio significativo, y aparición de reacciones adversas. En el último trabajo publicado en 2010, en el que se trató a 64 personas con SD de edades comprendidas entre 10 y 17 años con dosis variables de donepezilo (2,5 a 10 mg/día) durante 10 semanas, en un estudio randomizado, doble ciego controlado por placebo, no se apreciaron cambios diferentes de los conseguidos por placebo. Pero los propios autores se preguntan si el tiempo de administración fue demasiado corto, si los posibles beneficios del donepezilo se vieron enmascarados por la fuerte respuesta en el grupo placebo y, en definitiva, si es posible que el donepezilo pueda ser beneficioso en otras circunstancias (Kishnani et al., Am J Med Genet, Part A, 152A: 3028-3035, 2010).

El trabajo que ahora resumimos fue realizado en 21 mujeres con síndrome de Down, con edades entre 32 y 58 años. El estudio se realizó en forma randomizada, doble-ciego y controlada con placebo. A 11 mujeres (36 a 58 años) se les administró donepezilo durante 24 semanas y a 10  (32 a 55 años) se les administró placebo. Los autores afirman, basándose en un estudio suyo anterior, que las concentraciones plasmáticas alcanzadas con donepezilo en personas con síndrome de Down son ligeramente superiores a las alcanzadas por el resto de la población, y que por ello basta con administrar una dosis de 3 mg/día, con lo que se evitan efectos secundarios, mejoran la tolerabilidad y el cumplimiento terapéutico y permite administrar el fármaco durante tiempos más prolongados.

La eficacia del donepezilo fue evaluada mediante la aplicación de una edición abreviada de las escalas International Classification of Functioning, Disability and Health (ICF). Las escalas fueron desarrolladas por dos de los autores en 2007, con el fin de evaluar cambios cronológicos en las funciones psicológicas y motoras de personas con minusvalías o ancianas. Consisten en 63 ítems con los que se obtiene la evaluación de las funciones mentales globales (18 ítems), funciones mentales específicas (20 ítems), funciones de la vocalización y el habla (6 ítems), funciones del aparato digestivo (7 ítems), funciones del aparato urinario (3 ítems) y funciones motoras (9 ítems). Cada ítem fue evaluado desde dos puntos de vista: el grado de necesidad de apoyo en ese momento (5 grados, máximo 5), y la impresión sobre el cambio en el grado de calidad de vida (5 grados, máximo 5). Esta edición abreviada ha sido validada previamente.

En el momento de inicio del ensayo, los dos grupos –donepezilo y placebo– mostraron valores semejantes en todas las escalas. Al cabo de las 24 semanas, en todas las personas que recibieron donepezilo se apreció una mejoría de grado variable en las funciones mentales globales, las funciones específicas, y las funciones de vocalización y habla. En cambio no se apreció mejoría o hubo empeoramiento en las que recibieron placebo. Las diferencias globales entre uno y otro grupo en todas las subescalas fueron significativas. No hubo diferencias entre ambos grupos en las escalas referentes a las funciones digestivas y urinarias. La mayoría de los cuidadores de las personas con SD tuvieron la impresión de que el funcionamiento en su conjunto claramente mostró mejoría entre las semanas 4 y 16, y ésta persistió hasta el final del estudio.

En cuanto a las reacciones adversas, sólo hubo un accidente temporal de heces más líquidas en dos mujeres del grupo donepezilo y en una del grupo placebo.

La concentración media de donepezilo alcanzada en sangre (valle) fue de 19,2 ng/ml (intervalo entre 9,9 y 30,5 ng/ml).

COMENTARIO

 Este estudio tiene sus limitaciones pero muestra algunos aspectos particulares que conviene tener en cuenta antes de descartar su validez. El número de personas tratadas con donepezilo es muy limitado y el grado de mejoría de las distintas funciones examinadas es muy variable. Pero la realidad es que la puntuación mejoró en las 11 que recibieron donepezilo y no lo hizo o empeoró en las 10 que recibieron placebo. Por otra parte, claramente admiten que ha de pasar un tiempo sustancial hasta que se advierte la mejoría. Si se compara con la longitud de tiempo de estudios previos, este trabajo ofrece un tiempo de administración mayor.

El trabajo destaca los buenos efectos observados en la dimensión de la comunicación y el lenguaje, que aparecieron alrededor de los 3 meses de tratamiento.

Es de notar también la dosis recomendada, más bien baja, basada en el hallazgo de que las personas con síndrome de Down alcanzan niveles plasmáticos superiores a los del resto de la población. Quizá ese factor contribuya a que el fármaco pueda administrarse durante más tiempo ya que produce menos efectos secundarios. En este trabajo, la mayoría recibió 3 mg/día y sólo en algún caso hubo de aumentarse a 5 mg/día, en función de los niveles plasmáticos alcanzados.

El trabajo no señala si alguna de las personas con síndrome de Down tenía enfermedad de Alzheimer.

2

Seguridad y eficacia de la rivastigmina en adolescentes con síndrome de Down

Trabajo original: Safety and efficacy of rivastigmine in adolescents with Down syndrome: Long-term follow-up

Autores: James H. Heller, Gail A. Spiridigliozzi, Blythe G. Crissman, Jane A. McKillop, Haru Yamamoto, Priya S. Kishnani.

Revista: Journal of Child and Adolescent Psychopharmacology, 20(6): 517-520, 2010.

Al igual que el donepezilo, la rivastigmina es un inhibidor de la acetilcolinesterasa que se emplea en el tratamiento de las fases iniciales de la enfermedad de Alzheimer, y que se ha ensayado también como agente coadyuvante en personas con síndrome de Down de diversas edades. El grupo autor del presente trabajo que ahora comentamos había publicado ya en 2006 los resultados de un primer ensayo, abierto, en el que mostraba efectos positivos de la rivastigmina administrada durante 20 semanas en un grupo pequeño de adolescentes con SD, con mejorías en la cognición y el habla y, en general, aceptable tolerancia (ver resumen y resultados de ese trabajo en: http://www.down21.org/web_n/index.php?option=com_content&view=article&id=1889%3Aresumen-del-mes&catid=533%3Aresumen&Itemid=169).

Al terminar el estudio, la mitad de los padres decidieron seguir por su cuenta administrando la rivastigmina a sus hijos (5), y lo hicieron durante 33 meses, mientras la otra mitad la suspendió (5). A la vista de ello, los investigadores decidieron comparar el funcionamiento de ambos grupos para valorar la utilidad de la rivastigmina administrada a largo plazo, sometiéndolos a las mismas pruebas, 38 meses como media después de haberlas aplicado al final del primer estudio. La media de edad en ambos grupos era alrededor de 15 años.

Se valoraron la conducta adaptativa, el lenguaje, la atención y la memoria; se controló el estado de salud y se comprobó la posible aparición de reacciones adversas. De los 5 adolescentes que siguieron tomando rivastigmina, 2 la recibieron a la dosis de 6 mg diarios divididos en dos tomas, 1 la recibió a la dosis de 4,5 mg diarios divididos en dos tomas, 1 la recibió a la dosis de 3 mg diarios divididos en dos tomas, y 1 la recibió a la dosis de 1,5 mg diarios en toma única.

De las 5 familias, 3 no informaron acerca de las reacciones adversas. De las otras 2, una adolescente que tomaba 6 mg/día mostró un aumento de dolores menstruales que cedieron con medicación anticonceptiva y, temporalmente, mayor necesidad de micción. El otro adolescente que tomaba 4,5 mg/día mostró un aumento temporal en la conducta desafiante; coincidiendo con la toma de atomoxetina, mostró mayor necesidad de micción y dificultad para estar alerta por la mañana. En ningún caso hubo cambios electrocardiográficos y en la función hepática.

En cuanto a los resultados sobre los diversos funcionamientos cognitivos, el análisis en conjunto del grupo sometido a medicación a largo plazo, y a pesar de que había mostrado ciertos avances en el primer estudio mencionado, no mostró persistencia en ese progreso. Lo que podría indicar que la rivastigmina administrada a largo plazo no produce un beneficio adicional.

Sin embargo hay que destacar que 2 de las 5 personas sometidas a tratamiento a largo plazo con rivastigmina mostraron avances muy significativos en la conducta adaptativa. Y eso plantea la posibilidad de que la respuesta de las personas con síndrome de Down a la terapéutica anticolinesterásica sea altamente individual, debido a factores genéticos o epigenéticos no identificables. Al fin y al cabo, esto mismo sucede en las personas con enfermedad de Alzheimer que reciben este tratamiento.

Hay otro elemento a considerar: la línea de base desde la que se parte en la evaluación de las diversas funciones cognitivas. Es posible que, en un individuo, la línea de base sea baja y la acción colinérgica sea suficiente para conseguir un cierto aumento en la función que constituya una mejoría significativa en su vida. En cambio, una acción colinérgica de la misma intensidad en otro individuo con una línea de base más alta no produzca una mejoría claramente visible en su funcionamiento.

COMENTARIO

Los resultados de este estudio muestran la dificultad en demostrar de manera clara y terminante la utilidad de la rivastigmina en los adolescentes con síndrome de Down. Pero se mantiene viva la hipótesis de que pueda ser eficaz a la hora de mejorar algunos aspectos del comportamiento, al menos en algunos individuos. Por otra parte, la tolerabilidad del producto en administración a largo plazo es aceptable.

Artículo nº 9: Febrero 2012.

El valor de la memantina para adultos mayores de 40 años con síndrome de Down: un ensayo clínico randomizado, doble-ciego y controlado por placebo

Trabajo original: Memantine for dementia in adults older tah 40 years with Down’s syndrome (MEADOWS): a randomised, double-blind, placebo-controlled trial.

Autores: Marisa Hanney, Vee Prasher, Nicola Williams, Emma L. Jones, Dag Aarsland, Anne Corbett, Dale Lawrence, Ly-Mee Yu, Stephen Tyrer, Paul T. Francis, Tony Johnson, Roger Bullock, Clive Ballard y el grupo Meadows

Revista: The Lancet, 10 de enero de 2012. DOI: 10.1016/S0140-6736(11)61676-0 

Introducción

Se calcula que en el mundo hay 5,8 millones de personas con síndrome de Down. Casi el 40% a partir de los 60 años presenta un diagnóstico de demencia, si bien el diagnóstico no siempre es seguro debido a la ausencia de abordajes válidos de evaluación para personas con discapacidad intelectual. En el síndrome de Down, la demencia es un reto clínico clave, sobre todo porque ahora las personas con síndrome de Down viven durante más tiempo que antes, con una alta proporción de individuos que viven por encima de los 60 años. En Inglaterra, a pesar de la introducción del diagnóstico prenatal en 1990, se prevé que la incidencia de síndrome de Down descenderá sólo en 1% en los próximos 18 años. Por tanto, la demencia en el síndrome de Down seguirá siendo un tema de creciente importancia clínica.

Los principales rasgos patológicos del síndrome de Down y el aumento de riesgo de demencia están provocados por la trisomía del cromosoma 21 y los alelos asociados de riesgo que son específicos de la enfermedad de Alzheimer. El genotipo provoca un marcado aumento de la producción y deposición del amiloide β, y cierto incremento en la hiperfosforilación de la proteína tau y desarrollo de ovillos neurofibrilares. Aunque hay, por tanto, razones para pensar en la eficacia de tratamientos farmacológicos de la enfermedad de Alzheimer en las personas con síndrome de Down, existen diferencias clave en los rasgos patológicos que no se deben subestimar. Por ejmplo, las personas con síndrome de Down sufren una sobreproducción de amiloide β que dura toda la vida, a lo que se debe sumar la disregulación de muchos genes aunque en su mayoría no guardan relación directa con la enfermedad de Alzheimer.

Estas diferencias clave en los rasgos neuropatológicos del síndrome de Down y de la EA pueden afectar a las respuestas a las terapias farmacológicas. Los inhibidores de la acetilcolinesterasa están aprobados en el Reino Unido para utilizarlos en el tratamiento de la demencia en las personas con síndrome de Down. Pero es escasa la evidencia sobre su eficacia, basada en estudios con muy pocos casos. Los informes Cochrane señalan la dificultad para hacer un correcto juicio clínico sobre la eficacia del donepezilo, la rivastigmina o la galantamina en el tratamiento de la demencia en las personas con síndrome de Down.

La memantina, un fármaco antagonista de los receptores glutamato NMDA, está aprobada para tratar la enfermedad de Alzheimer de grado moderado a grave, basándose en estudios clínicos sólidamente respaldados. Actúa como neuroprotector de los procesos de neurodegeneración en animales, lo que sugiere que puede ser beneficiosa en los seres humanos. Los estudios sobre la transmisión glutamatérgica en el síndrome de Down son escasos y poco concluyentes, pero sugieren que puede haber ciertas anomalías en la distribución de los receptores y procesos glutamatérgicos, con defectos en la respuesta y mala captación del glutamato en el tejido cerebral. Hasta la fecha no se han hecho ensayos controlados con memantina en las personas con síndrome de Down. Pero fueron prometedores dos estudios experimentales realizados con este fármaco (uno en USA y otro en España), administrado crónicamente a ratones modelo de síndrome de Down, en los que se apreció una mejoría de la función cognitiva y de la neuropatología tipo Alzheimer. Por todos estos motivos, la memantina aparecía como una buena candidata para el tratamiento de la demencia en personas con síndrome de Down.

En razón de ello se propuso el siguiente estudio dirigido a conocer la eficacia (es decir, la preservación de la cognición y de la función) y la seguridad de la memantina en personas con síndrome de Down mayores de 40 años, tratados durante 52 semanas, en condiciones de aleatorización, doble-ciego y en comparación con placebo.

Métodos y resultados

Todos los participantes tenían síndrome de Down diagnosticado mediante cariotipo o mediante valoración clínica, unos con demencia y otros sin demencia. Provenían de tres centros diferentes del Reino Unido y de uno de Noruega. Fueron distribuidos en el grupo que recibiría memantina y en el grupo que recibiría placebo durante las 52 semanas del estudio mediante secuencia generada por computadora y un algoritmo de minimización con el fin de asegurar una distribución equilibrada en relación con cinco factores: sexo, demencia, edad, escalas para síndrome de Down de atención, memoria y función ejecutiva (DAMES) y centro. Los resultados principales a valorar fueron un cambio en la cognición y función evaluadas mediante la puntuación DAMES y mediante la escala de conducta adaptativa (ABS) parte I (funcionamiento independiente en la vida diaria) y parte II (conducta problemática). Se analizaron las diferencias entre los dos grupos  en la puntuación de DAMES y ABS con análisis de la covarianza y regresión cuantil en todos los pacientes que terminaron la evaluación al cabo de las 52 semanas y disponían de los datos del seguimiento.

Se valoró también la mejoría global de los pacientes mediante la escala Impresión Global Clínica de Cambio a las 12, 26, y 52 semanas. Se midieron concentraciones plasmáticas de amiloide, tanto de amiloide β_1-40 como de amiloide β_1-42, previas al inicio del ensayo en un total de 81 participantes (43 que recibieron memantina y 38 recibieron placebo), y a la semana 52 en un total de 71 participantes (38 recibieron memantina y 33 placebo).

En la distribución aleatoria, 88 pacientes fueron al grupo de memantina, de los cuales 72 (82%) tuvieron datos de DAMES y 75 (85%) tenían datos de ABS al cabo de las 52 semanas, y 85 pacientes recibieron placebo de los que 74 (87%) tenían datos DAMES y 73 (86%) tenían datos ABS a la semana 52. En ambos grupos se constató un declive en la cognición y en la función a lo largo del año que duró el ensayo, pero las tasas no difirieron entre ambos grupos para ninguno de los efectos valorados. Tras el ajuste en la puntuación basal, no se apreciaron diferencias significativas entre los dos grupos. Las diferencias fueron: -4,1 (95% CI: -13,1 a 4,8) en la puntuación DAMES, -8,5 (-20,1 a 3,1) en la puntuación ABS parte I, y 2,0 (-7,2 a 11,3) en la puntuación ABS parte II, todas a favor del grupo control; es decir, la intensidad del declive fue menor en el grupo control que en el grupo memantina aunque las diferencias entre ambos grupos no fueron significativas. No hubo diferencias significativas entre ambos grupos en relación con las concentraciones de las dos formas de amiloide β, ni en la situación basal ni después de los respectivos tratamientos.

Figura 1. Cambios en la puntuación total DAMES, en los grupos aleatorizados a las 12, 26 y 52 semanas. DAMES: escalas de atención, memoria y función ejecutiva en el síndrome de Down.

Se realizó un análisis subgrupo post hoc de los resultados principales en 61 pacientes que tenían diagnóstico confirmado de demencia: 31 de ellos habían recibido memantina y 30 habían recibido placebo. Los resultados analizados fueron muy similares a los observados en el grupo completo, con cierta ventaja en términos numéricos en el grupo placebo pero las diferencias no fueron significativas.

De lo expuesto cabe concluir que la memantina no ejerció efecto beneficioso alguno a las personas con síndrome de Down mayores de 40 años, tuvieran o no demencia. 

COMENTARIO

Dadas las buenas condiciones del ensayo clínico, es preciso aceptar los resultados negativos que ofrece, debiendo descartar a la memantina como tratamiento para mejorar las condiciones cognitivas y funcionales de los adultos con síndrome de Down o para frenar el declive que en ellas se observa, al menos en los mayores de 40 años. Debe tenerse presente que fueron descartados del estudio los que mostraban una demencia avanzada, porque no podrían seguir los tests de evaluación propuestos; queda abierta la posibilidad de que la memantina hubiese sido útil en este grupo, ya que el fármaco es propuesto en la población general como tratamiento de la enfermedad de Alzheimer de grado moderado a intenso.

Es posible que la demencia desarrollada en las personas con síndrome de Down contenga factores no presentes en la población general, que hagan más difícil la respuesta a los tratamientos. Como es posible, también, que sean necesarios abordajes terapéuticos que abarquen a más de un mecanismo; es decir, que ofrezcan la asociación de dos o más fármacos que actúen por mecanismos diferentes.

Artículo nº 10: Junio 2012.

Implante de células progenitoras neurales en el cerebro del ratón Ts65Dn, un modelo de síndrome de Down

Trabajo original: Effects of neornatal neural progenitor cell implantation on adult neuroanatomy and cognition in the Ts65Dn model of Down syndrome.

Autores: Angela L. Rachubinski, Shannon K. Crowley, John R. Sladek Jr, Kenneth N. MacLean, Kimberly B. Bjugstad

Revista: PLoS ONE 7 (4): e36082. DOI: 10.1371/journal.pone.0036082

Introducción

En la actualidad se ha mostrado que el trasplante de células progenitoras neurales (CPN) tiene valor terapéutico en el tratamiento de ciertos trastornos neurodegenerativos como son la enfermedad de Parkinson y la isquemia cerebral. Se ha visto en estos modelos que la CPN emigran a los sitios lesionados, reemplazan a las neuronas y a la glía que se han perdido, y generan factores de crecimiento. En ratones Ts65Dn adultos (modelo de síndrome de Down), mostramos previamente que las CPN implantadas en el hipocampo sobrevivían al menos durante un mes y reducían la acumulación extracelular de proteína tau, propia de la edad. Los estudios neurodegenerativos en el adulto sugieren la posibilidad de que la implantación neonatal de CPN tenga un potencial terapéutico, de modo que llegue a influir en el desarrollo cognitivo a largo plazo en el síndrome de Down.

Para probar los efectos del implante temprano de NPC neonatales en el SD, implantamos CPN de ratón, o solución salina como control, en el hipocampo de crías recién nacidas de ratón Ts65Dn (trisómicos), así como en ratones normales (disómicos). Evaluamos la supervivencia de las CPN y las modificaciones celulares en el giro dentado a los 16 meses del implante. Realizamos evaluaciones del desarrollo y de la conducta durante el proceso de cría (hitos del desarrollo), así como a las 14-16 semanas post-implante.

Resultados

Tasas de supervivencia, diferenciación y emigración de las células implantadas. Tanto en los ratones disómicos como en los trisómicos, se apreció supervivencia de las células implantadas a lo largo del desarrollo, la adolescencia y la adultez de los ratones. Sin embargo, las tasas de supervivencia en el cerebro en su conjunto fueron bajas: 5,56% en los disómicos y 1,89% en los trisómicos. Referida exclusivamente al hipocampo (lugar del implante), la presencia de CPN fue mayor en los trisómicos que en los disómicos; lo contrario sucedió en otras áreas del cerebro, lo que indica que las CPN en los trisómicos emigraron en menor proporción, bien porque el reclamo en el hipocampo era mayor para quedarse allí, o porque su capacidad para emigrar en el ambiente trisómico era menor favorable. La morfología de las CPN era más bien la propia de células progenitoras no diferenciadas: un soma compacto sin procesos neuríticos o gliales.

La densidad de células granulares en el giro dentado del hipocampo aumentó como consecuencia del implante, de forma similar en ambos grupos de ratones.

No se apreciaron imágenes de respuesta neuroinmune cerebral en ninguno de los dos tipos de ratones, ni al implante de CPN ni a la inyección de salino.

Evaluación de la conducta inmediatamente después del implante. La tasa de supervivencia tras el implante fue superior al 98%. Las muertes fueron en las crías de bajo peso. Los aumentos de peso fueron los habituales para cada cariotipo: inferior en los trisómicos que en los disómicos., sin que se vieran afectados por el implante. La aparición de los hitos motores del desarrollo ocurrió entre los días 5 y 10 postnatales, y los hitos de apertura de ojo y oído entre los días 11 y 13. En general, todos los hitos aparecieron con retraso en los ratones trisómicos frente a los disómicos; pero su aparición no se vio afectada por el tratamiento en ningún grupo.

Conducta en el adulto. Se realizaron las pruebas a los 16 meses del tratamiento y sólo en machos. Las pruebas realizadas fueron las siguientes:

-      Laberinto Plus (Plus Maze), mide la exploración espontánea y la capacidad para recordar sitios previamente visitados. Lo normal es que el animal prefiera explorar sitios no visitados, lo que dará lugar a una mayor alternancia.

-      Morris Water Maze (Laberinto acuático de Morris), mide la memoria espacial.

-      Evitación condicionada del sabor, mide el grado de condicionamiento una vez que un sabor nuevo queda condicionado a la sensación de náusea provocada por la inyección de cloruro de litio.

-      Reconocimiento de objetos nuevos: en condiciones normales, un ratón pasará más tiempo reconociendo un objeto nuevo frente a otro ya conocido.

En todos estos tests, y como ya se había demostrado en estudios anteriores, los ratones trisómicos mostraron peores respuestas que los disómicos. El implante de CPN en ningún caso consiguió mejorar las respuestas.

Conclusión

En las condiciones experimentales aquí expuestas, el implante de células progenitoras neurales en el hipocampo no consiguió mejorar el desarrollo cognitivo de los animales Ts65Dn, modelo de síndrome de Down, ni en la etapa neonatal ni en la etapa adulta.

Artículo nº 11: Marzo 2013.

La reducción de la inhibición GABA producida a través de su receptor GABA-A α5, recupera los déficit funcionales y neuromorfológicos en un modelo murino de síndrome de Down

Trabajo original: Reducing GABA-A α5 Receptor-Mediated Inhibition Rescues Functional and Neuromorphological Deficits in a Mouse Model of Down Syndrome

Autores: Carmen Martínez-Cué, Paula Martínez, Noemí Rueda, Rebeca Vidal, Susana García, Verónica Vidal, Andrea Corrales, Juan A. Montero. Ángel Pazos, Jesús Flórez, Rodolfo Gasser, Andrew W. Thomas, Michael Honer, Frédéric Knoflach, José Luis Trejo, Joseph G. Wettstein, María-Clemencia Hernández

Revista: The Journal of Neuroscience, 33(9): 3953-3966, 2013 (Feb. 27)

Introducción

En la actualidad nos valemos de dos tipos de modelos animales de síndrome de Down para probar la posible eficacia de fármacos útiles para el síndrome de Down: los ratones trisómicos y los ratones transgénicos. Las ventajas y limitaciones de cada tipo de modelo son bien conocidas. A la hora de enfocar un posible abordaje o enfoque, utilizamos dos formas de estrategia:

- Normalizar el resultado final, consecuencia de la acción desequilibradora de la trisomía; p. ej., una determinada función neuroquímica del cerebro

-  Frenar o neutralizar la acción de un particular gen

El artículo que aquí presentamos corresponde a la primera forma.

Se ha propuesto que parte del déficit cognitivo que existe en el síndrome de Down se debe a un predominio de la actividad neuroquímica inhibidora sobre la excitadora en el cerebro. Y de hecho, numerosos estudios han demostrado que en el ratón trisómico Ts65Dn hay un predominio de la acción inhibidora de los sistemas GABA sobre la acción excitadora en ciertas zonas del cerebro, por ejemplo en el hipocampo. Se ha comprobado una reducción de sinapsis excitadoras y una reducción de la potenciación a largo plazo (LTP), lo que explica el predominio de esa acción inhibidora. ¿Podría ello contribuir a la alteración de la cognición que observamos en estos ratones?

El aumento de actividad GABA en el cerebro produce efectos depresivos sobre sus funciones: sedación, amnesia, sueño, actividad anticonvulsivante, disminución de la capacidad de aprendizaje. El aumento excesivo puede llegar a la depresión generalizada del sistema nervioso, incluido el coma. De hecho, fármacos como las benzodiazepinas, los barbitúricos, el alcohol, algunos fármacos anticonvulsivantes y algunos anestésicos generales ejercen sus acciones en el sistema nervioso mediante el incremento de la acción inhibidora GABA a través de la activación de los receptores GABA-A.

¿Qué pasa cuando farmacológicamente frenamos la actividad nerviosa de tipo GABA?

Se ha comprobado que la administración de antagonistas del receptor GABA-A (picrotoxina, bilobulida, pentilenetetrazol) recupera la cognición y la LTP en el ratón trisómico. El problema estriba en que los antagonistas “generales” del sistema GABA lo hacen en todo el cerebro y pueden provocar ansiedad e incluso convulsiones. Eso obliga a buscar antagonistas de los receptores GABA-A que sean selectivos de sólo una parte de estos receptores.

¿Es esto posible?

Sí, porque la estructura molecular de los receptores GABA-A varía según el sitio del cerebro en donde estén ubicados. El receptor GABA-A está compuesto por 5 subunidades que se combinan de forma muy variable según el tipo de receptor, y eso le dota de cualidades específicas. Los receptores que contienen subunidades α1, β2/3 y γ2 median acciones sedantes, sueño, amnesia anterógrada, acción anticonvulsivante. Son los que más abundan en el cerebro. Los receptores que contienen α5 abundan en el hipocampo y es una subunidad clave en el desarrollo del aprendizaje y la memoria. Son muy sensibles al GABA y responden con inhibición tónica y potenciales inhibidores pasajeros. Están localizados tanto en las sinapsis como en las dendritas. Pues bien, el 25% de todos los receptores GABA-A del hipocampo contienen la subunidad α5, en las regiones CA1 y CA3 y en subículo. También se encuentran en las capas internas de la corteza cerebral y bulbo olfatorio.

Sabemos que los ratones con un déficit parcial de receptores GABA-A que contienen α5 en el hipocampo mostraron mejoría en pruebas de condicionamiento por miedo; y que ratones totalmente carentes de α5 mostraron mejoría en la memoria visoespacial. Por consiguiente, fármacos con capacidad de modular alostérica y negativamente el receptor GABA-A α5  podrían aumentar la actividad neuronal en el hipocampo, con actividad limitada en otras áreas cerebrales; es decir, no tendrían acción ansiogénica ni convulsivante.

¿Existen estos fármacos?

Sí. Los laboratorios Roche (Basilea, Suiza) los han desarrollado, entre ellos el llamado RO4938581. Su afinidad por los diversos subtipos de receptores GABA-A es la siguiente:

         - α1β2γ2: 174±28 Ki (nM)

         - α2β3γ2: 185±5 Ki (nM)

         - α3β3γ2: 80±16 Ki (nM)

         - α5β3γ2: 4.6±1.4 Ki (nM)

Métodos y experimentos

Se utilizaron ratones trisómicos Ts65Dn machos de 3-4 meses de edad. Se constituyeron cuatro series de ratones. En la primera se estudio el efecto de RO4938581 sobre cognición, capacidades sensoriomotoras y neuromorfología de ratones controles y trisómicos. En la segunda se estudió la ansiedad y la potenciación a largo plazo (LTP). En la tercera se analizó si el producto tenía acción convulsivante. Y en la cuarta se completó el estudio sobre LTP. En las series primera y segunda el producto se administró por vía oral durante 6 semanas antes de realizar los estudios.

Se emplearon diferentes tests y experimentos para evaluar cada una de las actividades propuestas.

Resultados

El RO4938581, modulador alostérico negativo de receptores GABA-A y muy selectivo de los que contienen la subunidad α5, produjo en el ratón Ts65Dn los siguientes efectos:

         1. En el test de Morris, mejoró sustancialmente la memoria operacional, el aprendizaje espacial y la memoria de los ratones trisómicos. Mejoró además sus estrategias de navegación en la piscina de Morris.

         2. La LTP muestra la calidad y fuerza de transmisión sináptica en el hipocampo. Está claramente reducida en los ratones Ts65Dn. El fármaco restauró los valores de LTP en neuronas de CA1 del hipocampo (stratum radiatum) tras estímulo en colaterales de Schafer, llevándolos a los niveles de los ratones control.

         3. Activó la formación de nuevas neuronas (neurogénesis) del adulto en la zona subgranular del giro dentado.

         4. Aumentó la densidad de células granulares maduras y el número de sinapsis GABA en el hipocampo.

         5. No mostró actividad convulsivante.

         6. No indujo ansiedad, suprimió la hiperactividad y no alteró las habilidades sensoriomotoras.

Conclusión

Los resultados demuestran que la inhibición GABAérgica circunscrita a los receptores GABA-A α5  del hipocampo mediante el producto RO4938581 revierte los déficits funcionales y morfológicos propios del ratón Ts65Dn mediante la facilitación de la plasticidad cerebral. Al mismo tiempo ofrecen la posibilidad de que el uso de moduladores alostéricos negativos del receptor GABA-A α5 puedan ser útiles terapéuticamente para tratar la disfunción cognitiva en el síndrome de Down.