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PRESENTAción

The blockade of transient receptor potential ankyrin 1 (TRPA1) protects against PTZ‑induced seizure

Antonio Aguilar

EPILEPSIA

Enfermedad CEREBRAL crónica, caracterizada por la susceptibilidad para presentar crisis epilépticas espontáneas RECURRENTES.

FarmacoRresistencia

Fibras musgosas y Fibras musgosas aberrantes

Las fibras musgosas son axones de células granulares del giro dentado del hipocampo que hacen sinapsis con las células piramidales del CA3 y siguen un patrón de crecimiento específico. El zinc es muy importante para su funcionamiento ya que se almacena en vesículas dentro de las terminales de las fibras musgosas y se libera junto con el glutamato durante la transmisión sináptica. Además, el zinc inhibe los receptores NMDA, ayudando a controlar la excitabilidad de las neuronas y previniendo la sobreexcitación.

TRPA1

+ INFO

(Clapham, 2003)

RECEPTORES TRP y la epipelsia

Los receptores de potencial transitorio (TRP) son una familia de canales iónicos transmembrana que juegan un papel crucial en la percepción sensorial, incluyendo el dolor, la temperatura y otros estímulos físicos y químicos.

(Hardie, 2011)

1930

1989

2013

1972

1934

1940's

PTZ, Kindling químico Y TRP

Modelos de epilepsia

Screening

Se utiliza para evaluar la eficacia de nuevos fármacos anticonvulsivos mediante la administración de proconvulsivos a dosis altas ( ≈ 50 mg/kg)

Kindling químico

Implica la administración repetida de agentes químicos (PTZ) para inducir convulsiones progresivas. Se administra una dosis subconvulsiva ( ≈35 mg/kg) cada 48 hrs durante 24 días

kindling de ventana

Permite observar y estudiar la evolución de las convulsiones en un período específico, facilitando la investigación de los mecanismos subyacentes y la evaluación de tratamientos

(Heydari et al., 2023)

The blockade of transient receptor potential ankyrin 1 (TRPA1) protects against PTZ‑induced seizure

Objetivos

• Evaluar el rol del canal iónico TRPA1 en dos modelos experimentales de epilepsia:
• Crisis aguda inducida por pentilentetrazol (PTZ)
• Kindling evocado por PTZ

• Investigar el efecto del antagonista de TRPA1, HC030031, en:
• La gravedad y la aparición de las convulsiones en ambos modelos.
• Evaluar los niveles de proteína TRPA1 en diferentes regiones del cerebro (corteza cerebral, hipocampo y cerebelo) después de la inducción de convulsiones y el tratamiento con HC030031.

(Heydari et al., 2023)

Resultados y Conclusiones

Análisis de proteínas TRPA1

convulsiones

metodología del artículo

Crisis aguda inducida por PTZ

Crisis aguda inducida por ptz

(Heydari et al., 2023)

Resultados y Conclusiones

Análisis de proteínas TRPA1

convulsiones

metodología del artículo

Kindling PTZ

kindling

metodología de nuestro proyecto

Bibliografía

Clapham, D. E. (2003). TRP channels as cellular sensors. Nature, 426(6966), 517–524. https://doi.org/10.1038/nature02196Hardie, R. C. (2011). A brief history of trp: Commentary and personal perspective. Pflügers Archiv - European Journal of Physiology, 461(5), 493–498. https://doi.org/10.1007/s00424-011-0922-9Heydari, F. S., Gorji Valokola, M., Mehri, S., Abnous, K., & Roohbakhsh, A. (2023). The blockade of transient receptor potential ankyrin 1 (TRPA1) protects against PTZ-induced seizure. Metabolic Brain Disease, 38(2), 621–630. https://doi.org/10.1007/s11011-022-01123-0Jeong, J. H., Lee, S. H., Kho, A. R., Hong, D. K., Kang, D. H., Kang, B. S., Park, M. K., Choi, B. Y., Choi, H. C., Lim, M.-S., & Suh, S. W. (2020). The Transient Receptor Potential Melastatin 7 (TRPM7) Inhibitors Suppress Seizure-Induced Neuron Death by Inhibiting Zinc Neurotoxicity. International Journal of Molecular Sciences, 21(21), 7897. https://doi.org/10.3390/ijms21217897Kim, D.-S., Ryu, H. J., Kim, J.-E., & Kang, T.-C. (2013). The Reverse Roles of Transient Receptor Potential Canonical Channel-3 and -6 in Neuronal Death Following Pilocarpine-Induced Status Epilepticus. Cellular and Molecular Neurobiology, 33(1), 99–109. https://doi.org/10.1007/s10571-012-9875-6Talavera, K., Startek, J. B., Alvarez-Collazo, J., Boonen, B., Alpizar, Y. A., Sanchez, A., Naert, R., & Nilius, B. (2020). Mammalian Transient Receptor Potential TRPA1 Channels: From Structure to Disease. Physiological Reviews, 100(2), 725–803. https://doi.org/10.1152/physrev.00005.2019Wes, P. D., Chevesich, J., Jeromin, A., Rosenberg, C., Stetten, G., & Montell, C. (1995). TRPC1, a human homolog of a Drosophila store-operated channel. Proceedings of the National Academy of Sciences, 92(21), 9652–9656. https://doi.org/10.1073/pnas.92.21.9652

• Desvalance de Glutamato - GABA
• Estudio por microdíalisis

• Muerte Neuronal
• Tejido removido

• Brote de fibras musgosas aberrantes
• Tinción de Timm

Factores que favorecen la farmaco resistencia

35%

(ILAE,2024)

• TRPA1 (Receptor Transitorio Potencial Anquirina) es un canal catiónico permeable a Ca2+ activado por estímulos externos nocivos y señales endógenas de daño celular y está involucrado con el dolor e inflamación agudos y crónicos.

• Puede ser activado por varios metales como Zn2+, Cd2+ y Cu2+(50 nM). El zinc activa el TRPA1 en ratones y humanos.

• Actualmente se buscan nuevos blancos terapéuticos para tratar la epilepsia farmacorresistente, por lo que los TRPA1 podrían ser un blanco novedoso a estudiar por su presencia en las fibras musgosas aberrantes.

Bilaminadas

Las fibras musgosas aberrantes son conexiones neuronales anormales que se forman antes o después de la epileptogenesis. Estas fibras están relacionadas a la farmacorresistencia al alterar la señalización neuronal.El zinc, presente en altas concentraciones en estas fibras, puede modular la actividad neuronal.

• Se sacrificaron las ratas y se extrajeron muestras de cerebro (corteza cerebral, hipocampo y cerebelo).

• Se realizó un análisis de Western blot para medir los niveles de proteína TRPA1 en las muestras de cerebro.

• Se compararon los niveles de TRPA1 entre los diferentes grupos de tratamiento (vehículo, valproato y HC030031) y los grupos control.

Para evaluar la gravedad de las convulsiones se utilizó la escala de Racine: Fase 0: Sin Fase 0: Sin respuesta.Fase 1: Movimientos de vibrisas, sacudidas faciales y de la boca.Fase 2: Sacudidas de cabeza o sacudidas mioclónicas del cuerpo.Fase 3: Clonus de las extremidades anteriores.Fase 4: Canguro y caída.Fase 5: Convulsiones tónico-clónicas generalizadas, estado epiléptico.Fase 6: Muerte

Resultados

Se dividieron las ratas Wistar macho en tres grupos: (n=8)

• Grupo 1 (Vehículo): Recibió una inyección intraventricular (i.c.v.) de vehículo (DMSO, Tween 80 y solución salina estéril al 0,9%). (4 μg/rata)
• Grupo 2 (Valproato): Recibió una inyección i.c.v. de valproato (30 μg/rata).
• Grupo 3 (HC030031): Recibió una inyección i.c.v. de HC030031 (14 μg/rata), un antagonista de TRPA1.

• Diez minutos después de las inyecciones i.c.v., todos los grupos recibieron una inyección intraperitoneal (i.p.) de PTZ (85 mg/kg) para inducir convulsiones.

• Se observaron y registraron los comportamientos de las ratas durante 30 minutos para evaluar la gravedad de las convulsiones.

Se dividieron las ratas en tres grupos similares al experimento anterior (vehículo, valproato y HC030031):Se administraron inyecciones i.c.v. de vehículo, valproato o HC030031 cada dos días durante 24 días.Diez minutos después de cada inyección i.c.v., se administró una inyección i.p. de PTZ (35 mg/kg) cada 2 días durante 24 días para inducir kindling .Se observaron y registraron los comportamientos de las ratas después de cada inyección de PTZ para evaluar la gravedad de las convulsiones y la progresión del kindling. Se utilizó la escala de Racine:

• Fase 0: Sin respuesta.
• Fase 1: Movimientos de vibrisas, sacudidas faciales y de la boca.
• Fase 2: Sacudidas de cabeza o sacudidas mioclónicas del cuerpo.
• Fase 3: Clonus de las extremidades anteriores.
• Fase 4: Canguro y caída.
• Fase 5: Convulsiones tónico-clónicas generalizadas, estado epiléptico.
• Fase 6: Muerte

• Se sacrificaron las ratas y se extrajeron muestras de cerebro (corteza cerebral, hipocampo y cerebelo).

• Se realizó un análisis de Western blot para medir los niveles de proteína TRPA1 en las muestras de cerebro.

• Se compararon los niveles de TRPA1 entre los diferentes grupos de tratamiento (vehículo, valproato y HC030031) y los grupos control.

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Función: Los canales TRP facilitan el flujo de iones a través de la membrana celular en respuesta a variaciones térmicas, mecánicas o químicas.Localización: Se encuentran en neuronas sensitivas y cerca de queratinocitos, Tipos: Hay varios subtipos de canales TRP, como TRPA1, que participan en la modulación de la excitabilidad neuronal.

Resultados

• Se dividieron las ratas en tres grupos similares al experimento anterior (vehículo, valproato y HC030031):

• Se administraron inyecciones i.c.v. de vehículo, valproato o HC030031 cada dos días durante 24 días. Diez minutos después de cada inyección i.c.v., se administró una inyección i.p. de PTZ (35 mg/kg) cada 2 días durante 24 días para inducir kindling .