2 Evidencias fisiológicas de las endozepinas
La síntesis del RO 15-1788 (o flumazenil, FLZ), el primer antagonista conocido de las BZ (Hunkeler et al, 1981; Ramerstorfer, Furtmüller, Vogel, Huck, & Sieghart, 2010), facilitó una gran cantidad de investigaciones que apoyan la hipótesis de que existen ligandos endógenos al sitio de unión a BZ y que son funcionalmente relevantes in vitro e in vivo. Aunque la FLZ ha sido una herramienta valiosa para la identificación de las acciones fisiológicas de la BZ, su uso para este fin tiene limitaciones. Por ejemplo, se ha demostrado que la FLZ puede ejercer efectos PAM en GABAARs expresados heterológicamente, especialmente a altas concentraciones (Ramerstorfer et al., 2010). Es importante destacar que nunca se ha demostrado que la FLZ tenga efectos NAM en los GABAARs expresados heterológicamente, lo que sugiere que cualquier efecto NAM de la FLZ en la inhibición mediada por GABA se debe probablemente al antagonismo de un ligando endógeno.
Los estudios in vitro han sugerido una serie de circuitos en los que las endozepinas se expresan de forma constitutiva y son fisiológicamente activas, como demuestran los efectos supresores de la FLZ en la inhibición mediada por GABA, principalmente a través de una disminución de la duración de la respuesta. Por ejemplo, la FLZ suprime las IPSP(C) en el hipocampo (King, Knox, Dingledine, 1985; Krespan, Springfield, Haas, & Geller, 1984) y en cultivos neuronales neocorticales (Vicini et al., 1986). Se ha demostrado que la FLZ suprime la inhibición en las células granulares del giro dentado en el modelo de pilocarpina de la epilepsia del lóbulo temporal (Leroy, Poisbeau, Keller, & Nehlig, 2004) y que suprime la inhibición en las neuronas piramidales neocorticales de la capa II/III (Ali & Thomson, 2008). La potenciación a largo plazo de las sinapsis inhibitorias en el área CA1 del hipocampo se asoció con un aumento de la amplitud del IPSC que fue suprimido por la FLZ (Xu & Sastry, 2005). Más recientemente, se ha demostrado que FLZ suprime las neuronas de inhibición sináptica del núcleo reticular talámico (nRt, Christian et al., 2013), lo que indica la presencia de una endozepina en este núcleo. En conjunto, estos estudios con FLZ apoyan fuertemente la presencia de actividad endógena de PAM en varias regiones cerebrales distintas, indicando que se trata de un mecanismo modulador endógeno ampliamente implementado en el SNC.
Una serie de interesantes hallazgos clínicos son consistentes con el antagonismo de FLZ de la función endozepina. Por ejemplo, el tratamiento con FLZ puede inducir ataques de pánico en pacientes con trastorno de pánico pero no en controles sanos (Nutt, Glue, Lawson, & Wilson, 1990). También puede precipitar una mayor respuesta de pánico en mujeres con trastorno disfórico premenstrual en comparación con los controles (Le Mellédo, Van Driel, Coupland, Lott, & Jhangri, 2000) y revertir el estupor asociado a la encefalopatía hepática (Als-Nielsen, Gluud, & Gluud, 2004; Baraldi et al., 2009). En conjunto, estos estudios sugieren un papel fisiológico para la acumulación de endozepinas en el espacio extracelular, es decir, una acumulación fisiológica, en la regulación de la ansiedad/pánico. Además, se ha informado de que los niveles séricos de sustancias que inhiben la unión de la FLZ a las membranas cerebelosas de las ratas se duplican durante el parto espontáneo, un efecto que no se observa en las pacientes sometidas a cesárea (Facchinetti, Avallone, Modugno, & Baraldi, 2006), lo que sugiere que estados fisiológicos como el parto podrían causar una acumulación de endozepinas.
La relevancia de estos hallazgos para los pacientes humanos con epilepsia sigue siendo por el momento desconocida, ya que las pruebas de las acciones de las endozepinas en pacientes con epilepsia no son concluyentes. La FLZ puede provocar convulsiones en los pacientes, pero es probable que al menos algunos de ellos estuvieran recibiendo tratamiento con BZ (Spivey, 1992). Por ejemplo, en una serie de 67 pacientes sometidos a evaluación antes de la cirugía de epilepsia (Schulze-Bonhage & Elger, 2000), se provocaron convulsiones en 8 (12%) – todos habían sido tratados previamente con BZ. Los informes de casos sugieren un empeoramiento de las convulsiones por FLZ en bebés y en ancianos (McDuffee & Tobias, 1995; Thomas, Lebrun, & Chatel, 1993). Los efectos notificados de la FLZ sobre las convulsiones en estudios con animales también son contradictorios. En ratas de menos de 2 semanas, la FLZ empeora las convulsiones motoras menores inducidas por la PTZ (Rathouská, Kubová, Mares, & Vorlícek, 1993). En particular, en los modelos convulsivos de dosis altas, se ha informado de la supresión de la actividad convulsiva (Kaijima, Le Gal La Salle, & Rossier, 1983) o de ningún efecto (Hunkeler et al., 1981). En el modelo GAERS de epilepsia de ausencia espontánea genética, la FLZ tenía efectos dependientes de la concentración, con dosis bajas que suprimían las descargas de ondas de pico (SWD) y dosis más altas que las aumentaban (Marescaux et al., 1984). Además, se demostró que una mutación genética (R43Q) en la subunidad γ2 humana asociada a las crisis de ausencia familiar y a las convulsiones febriles abolía (Wallace et al., 2001) o reducía (Bowser et al., 2002) la sensibilidad in vitro de los GABAAR específicos a la DZP. El mecanismo para el aumento de la actividad convulsiva relacionado con la insensibilidad del receptor a la DZP, un ligando exógeno, no se conoce todavía. Una hipótesis provocativa es que la mutación hace que los receptores sean insensibles a una BZ endógena de origen natural. Dado que una BZ endógena tendría probablemente propiedades anticonvulsivas, se esperaría que las mutaciones en el receptor que impiden la unión de la BZ endógena causaran convulsiones. Sin embargo, el tráfico del receptor también se ve afectado por esta mutación (Kang & Macdonald, 2004; Sancar & Czajkowski, 2004) y podría contribuir a la actividad convulsiva, por lo que el papel de las endozepinas en las convulsiones relacionadas con la mutación γ2R43Q sigue siendo controvertido.
FLZ también se ha comunicado que revierte el estupor recurrente idiopático (Rothstein et al., 1992), aunque en los últimos años se ha puesto de manifiesto que al menos algunos pacientes que respondieron a la FLZ tenían un uso subrepticio de BZ (Granot, Berkovic, Patterson, Hopwood, & Mackenzie, 2004) y este campo sigue siendo controvertido (Cortelli et al., 2005). En un estudio reciente, la FLZ normalizó la vigilancia en un grupo bien caracterizado de pacientes con hipersomnia. Se encontró una actividad de la PAM peptídica en el líquido cefalorraquídeo (LCR) de estos pacientes (Rye et al., 2012). Sin embargo, la PAM no interactuó con una potenciación por la BZ midazolam y persistió parcialmente en α1(H101R), GABAARs con una mutación puntual que los hace insensibles a la BZ, lo que indica que puede no ser un agente clásico de imitación de la BZ (Rye et al., 2012). La identidad de esta APM del LCR y su papel en la fisiopatología de la hipersomnia siguen siendo desconocidos.