El nuevo método predice la respuesta del litio con una precisión del 92 por ciento
El litio, que ha sido un tratamiento de primera línea para el trastorno bipolar durante mucho tiempo, es eficaz solo para alrededor de un tercio de los pacientes con la enfermedad y, a veces, puede llevar hasta un año saber si será eficaz o no.
En un nuevo estudio, los científicos del Instituto Salk dicen que han encontrado una forma de predecir, con un 92 por ciento de precisión, qué personas con trastorno bipolar responderán al litio. Los hallazgos verifican el descubrimiento del laboratorio de una base celular para el trastorno y podrían ayudar a los pacientes que responderán al litio, así como a la gran mayoría de los pacientes que no lo harán, evitándoles el doloroso proceso de tomar un tratamiento ineficaz.
"Lo notable de este sistema es que no es necesario utilizar 500 o 600 células de varios pacientes", dijo el autor principal, el Dr. Rusty Gage, profesor del Laboratorio de Genética de Salk. "Cinco células de un paciente son suficientes para definir si alguien responde o no al litio".
Más de cinco millones de estadounidenses padecen trastorno bipolar, una afección psiquiátrica progresiva que, si no se trata, pone a quienes la padecen en alto riesgo de suicidio. El litio es el fármaco preferido para tratar el trastorno, pero no está claro por qué funciona para algunas personas y no para otras.
El trabajo anterior del equipo de investigación ofreció una pista, mostrando que las neuronas de las personas con trastorno bipolar se estimulan más fácilmente, disparando impulsos eléctricos más rápidamente que las neuronas de personas sin el trastorno. Los hallazgos mostraron que mantener las neuronas de algunas personas en un medio con infusión de litio calmó esta hiperexcitabilidad.
“En 2015 descubrimos que las células cerebrales de las personas con trastorno bipolar son más sensibles a los estímulos que las de otras personas”, dijo Gage. “Desde entonces, hemos podido caracterizar esa sensibilidad con mayor detalle y discernir patrones claros en las neuronas de los pacientes bipolares que nos permiten predecir quién responderá al litio y quién no”.
Para el nuevo estudio, los investigadores se propusieron comprender mejor por qué, a pesar de una hiperactividad aparentemente equivalente, las neuronas de algunos pacientes bipolares responden al litio mientras que otras no.
Esta vez, en lugar de usar células de la piel, los investigadores reprogramaron linfocitos (células inmunes) de seis pacientes bipolares completamente nuevos, algunos de los cuales son respondedores de litio conocidos. El equipo encontró la misma hiperexcitabilidad en las neuronas derivadas de linfocitos, lo que confirma sus resultados anteriores.
“Pero luego comenzamos a ver algo más”, dijo el Dr. Shani Stern, investigador asociado de Salk y coautor del nuevo artículo. "Aunque los que responden y los que no responden producen más impulsos eléctricos y actividad espontánea, cuando miramos las propiedades electrofisiológicas, los dos grupos son muy diferentes entre sí".
Los investigadores caracterizaron los patrones de disparo eléctrico de las líneas neuronales de los seis pacientes, midiendo la altura del pico, el ancho del pico, el umbral para provocar una reacción y otras cualidades. Los patrones generales fueron notablemente diferentes entre los que respondieron y los que no respondieron.
“Este trabajo fue emocionante porque replicamos el hallazgo anterior de hiperexcitabilidad neuronal en neuronas derivadas de una nueva cohorte de pacientes diagnosticados por un psiquiatra diferente, lo que confirma la solidez de esta característica y su uso potencial para el desarrollo de fármacos”, dijo la Dra. Renata Santos. co-primer autor y colaborador de investigación de Salk.
Al preguntarse si las diferencias podrían predecir la capacidad de respuesta del litio, los investigadores entrenaron un programa informático para reconocer las variaciones entre los perfiles de respondedores y no respondedores utilizando los patrones de activación de 450 neuronas en total durante seis rondas de entrenamiento independientes.
En cada ronda, comenzaron de nuevo utilizando las neuronas de cinco de los pacientes para entrenar el sistema. Luego probaron el sistema con las neuronas del sexto paciente, cuya respuesta al litio era conocida por el equipo pero no por el programa. Repitieron el proceso cinco veces más, lo que les permitió construir esencialmente seis modelos independientes.
Cada modelo se entrenó con los datos de cinco de los seis pacientes, dejando a un paciente diferente fuera de los datos de entrenamiento cada vez y luego dejando que el modelo identificara al último paciente como respondedor o no respondedor. Usando los patrones de disparo de solo cinco de las neuronas de cualquier paciente, el sistema identificó a la persona como respondedor o no respondedor con un 92 por ciento de precisión.
Los investigadores dicen que su método podría aplicarse a linfocitos extraídos de muestras de sangre de pacientes bipolares para ayudar a determinar si individuos específicos responderían al litio.
"La reproducción de resultados científicos no es muy atractiva, pero es crucial", dijo Gage. "Cuando diferentes científicos pueden obtener los mismos resultados en diferentes células de diferentes pacientes, podemos tener más confianza en que realmente estamos en algo que será beneficioso para los pacientes".
Los nuevos hallazgos se publican en la revista Psiquiatría molecular.
Fuente: Instituto Salk
