En los perros que son resistentes a los medicamentos aprobados, los ASM que están aprobados para el tratamiento de la epilepsia humana se pueden probar como medicamento adicional, siempre que la vida media sea lo suficientemente larga como para permitir el mantenimiento de los niveles efectivos de los medicamentos (véase, Tabla 1). Una variedad de tales ASM se han probado como terapia adicional (o monoterapia) en perros epilépticos, en su mayoría con un éxito limitado (24, 57, 94). Sin embargo, el levetiracetam se ha utilizado con éxito para el tratamiento de «pulsos» para las convulsiones en racimos y poco antes de las convulsiones convulsivas generalizadas que se predicen mediante alteraciones del comportamiento (93,99).

El fenobarbital, la primidona y los BDZ (por ejemplo, clobazam, clonazepam y diazepam) conducen a la tolerancia (pérdida de eficacia) y a la dependencia física del tratamiento crónico de los perros; por lo que la dosis de medicamento debe aumentarse durante la primera semana de tratamiento (100). Esta tolerancia se debe principalmente a la adaptación del receptor GABAA a la presencia continua de estos medicamentos (toolerancia funcional); en el caso del fenobarbital y la primidona, la tolerancia metabólica (por inducción de enzimas hepáticas) contribuye a la pérdida general de eficacia. Con tales medicamentos, la interrupción abrupta del tratamiento puede conducir a una SE potencialmente mortal. Por el contrario, la imepitoína, que difiere del fenobarbital y los BDZ, actúa solo como un agonista parcial de baja afinidad en el receptor GABAA y no tiene tolerancia ni responsabilidad de dependencia (101). Otra ventaja del tratamiento con imepitoína es que, a diferencia del fenobarbital y el bromuro de potasio, no se necesita un seguimiento terapéutico del fármaco (mediante la determinación de los niveles plasmáticos del fármaco) durante la terapia (101). A este respecto, es interesante observar que los niveles plasmáticos terapéuticos de fenobarbital en perros epilépticos están en el mismo rango (10-40 μg/ml) que en personas con epilepsia (102).

Si los ASM no suprimen o, al menos, mejoran las convulsiones, hay varias opciones adicionales para tratar el DRE, incluida la dieta cetogénica y la estimulación nerviosa vaga (VNS) (65). Sin embargo, que yo sepa, solo hay pruebas limitadas de evidencia disponibles para tales tratamientos en perros (ver más abajo). En medicina humana, la medicina de precisión se está desarrollando para tipos específicos de epilepsias genéticas con etiología conocida (35), pero este tipo de terapia aún no está disponible para perros.

En medicina, muchos pacientes libres de convulsiones consideran la retirada de los ASM, tanto cuando el control de las convulsiones se logra solo con la medicación, como una vez que se convirtieron en libres de convulsiones después de la cirugía de epilepsia. Sin embargo, alrededor del 30-50 % de los pacientes libres de convulsiones que se retiran de los ASM experimentarán una recurrencia convulsiva (103). Hasta donde sabemos, fuimos los primeros en examinar la frecuencia con la que la reinstitución de la terapia en las personas controlará rápidamente la epilepsia como antes (104). Aunque el control de las convulsiones se recuperó en ~1 año en la mitad de los casos, algunos pacientes tardaron entre 5 y 12 años. Además, en el 19 % la reanudación de la medicación no controló la epilepsia como antes, y se observó DRE crónica con muchas convulsiones en hasta el 23 % de los pacientes con recurrencia (104). Después de nuestro informe inicial, se han reportado cifras similares en numerosos estudios clínicos (103). Más recientemente, examinamos el mismo problema en la epilepsia canina (105). Después de la retirada de ASM, el 36 % de los perros epilépticos permanecieron libres de convulsiones, pero el 64 % sufría de recurrencia de convulsiones, de los cuales solo el 43 % pudo recuperar la libertad de convulsiones después de reanudar la terapia con ASM. Por lo tanto, este estudio sobre perros reflejó hallazgos similares en pacientes humanos y cuestionó si el riesgo de recurrencia de las convulsiones vale la pena el beneficio de suspender el tratamiento.

Ensayos controlados aleatorios en perros epilépticos

La aprobación de nuevos ASM para la epilepsia en humanos depende de varios ensayos controlados aleatorios (ECA), generalmente realizados como terapia complementaria en pacientes con epilepsia focal que es refractaria a los tratamientos estándar (106). Por el contrario, en los perros los ECA también son posibles en animales con epilepsia recién diagnosticada. Además, una ventaja adicional de los ECA en perros es que el acuerdo de la Administración de Alimentos y Medicamentos de los Estados Unidos (FDA) no es necesario para los estudios caninos a menos que el medicamento se esté desarrollando para su aprobación en perros (8). La prueba de eficacia mediante ECA diseñados adecuadamente está disponible para fenobarbital, bromuro de potasio e imepitoína (57). Para este último medicamento, se han realizado varios ECA tanto en perros con epilepsia recién diagnosticada como en perros resistentes a ASM (57, 101). Hasta donde sabemos, fuimos los primeros en comparar la primidona y el fenobarbital en un ensayo controlado en perros epilépticos, lo que mostró que el fenobarbital es superior a la primidona (27), lo que llevó a abandonar la primidona como un medicamento de primera elección en la epilepsia canina. Además, demostramos que los principales ASM utilizados en humanos, como la carbamazepina, la fenitoína y el valproato, no son efectivos en perros epilépticos porque sus corta vida media en esta especie (Tabla 1) no permiten mantener concentraciones plasmáticas efectivas durante el tratamiento crónico (24).

Por el contrario, solo se han realizado unos pocos ECA en perros para ASM que solo están aprobados para pacientes humanos (57). Como ejemplo, Munana et al. (107) llevaron a cabo un ensayo cruzado aleatorizado, controlado con placebo y ciego sobre el levetiracetam en perros resistentes al fenobarbital y al bromuro de potasio. Se informó repetidamente que el levetiracetam era eficaz en pequeños ensayos no controlados, pero en el ECA el levetiracetam no fue más eficaz que el placebo (107). Sin embargo, como se describió anteriormente, el levetiracetam se utiliza como tratamiento de pulso para la prevención de convulsiones en perros epilépticos que son resistentes al tratamiento crónico con ASM. Para esta indicación, el levetiracetam tiene la ventaja de que es mucho menos sedante que los BDZ que se utilizan de otro modo para un tratamiento de pulsos cortos y transitorios. Además, el tratamiento intermitente o de pulso con levetiracetam evita el desarrollo de tolerancia (pérdida de eficacia) que se ha observado durante el tratamiento crónico con este medicamento en perros (108) y, inicialmente, en ratas enmadas (109).

Munana et al. (110) realizaron pequeños ECA similares en perros epilépticos resistentes a los medicamentos con modificación de la dieta e implantes quirúrgicos, de nuevo sin ninguna diferencia significativa con el placebo. Curiosamente, al igual que en los seres humanos, se observó una respuesta positiva a la administración de placebo, que se manifestó como una disminución en la frecuencia de las convulsiones, en perros epilépticos (107, 110). Esto debe tenerse en cuenta al evaluar los estudios abiertos en perros que tienen como objetivo evaluar la eficacia de los ASM, ya que los resultados reportados podrían estar sobreestimados (110). Hay varias explicaciones para los efectos del placebo en la frecuencia de convulsiones en humanos o perros con epilepsia, incluida la «regresión a la media», la anticipación, el condicionamiento clásico y la historia natural de la enfermedad (110, 111). La regresión a la media es un término estadístico utilizado para describir las fluctuaciones naturales de las convulsiones que se producen a lo largo del tiempo en un ensayo de medicamentos que normalmente tiene una duración de unos pocos meses. La epilepsia es un trastorno de depilación y disminución, y las fluctuaciones en la frecuencia de las convulsiones son comunes a lo largo de la enfermedad (112). Es más probable que los dueños de perros busquen un cambio en la terapia para su mascota (o la inclusión del perro en un ensayo de drogas) cuando las convulsiones están bajo un mal control. A corto plazo, es probable que mejore la frecuencia de las convulsiones, independientemente del tratamiento administrado. Por lo tanto, los ensayos con medicamentos sin control de placebo pueden atribuir erróneamente una mejora en la frecuencia de las convulsiones al tratamiento con medicamentos, mientras que, de hecho, se debe al efecto del tiempo. Una alternativa a un grupo de placebo es el uso de un grupo de pseudo-placebo que se trata con un ASM a una dosis subterapéutica baja (113). Además, la superioridad de un medicamento se puede demostrar utilizando un diseño comparativo frente a un ASM estándar.

El último diseño se utilizó en un ECA más reciente que comparó la eficacia de la monoterapia con levetiracetam frente a fenobarbital en perros con epilepsia recién diagnosticada; el fenobarbital fue efectivo, pero el levetiracetam no lo fue, incluso cuando se administró tres veces al día para tener en cuenta la corta vida media de este medicamento en perros (114). En un ECA para evaluar el efecto de la administración oral de cannabidiol, además del tratamiento convencional de ASM sobre la frecuencia de las convulsiones en perros con epilepsia intratable, la proporción de respondedores fue similar entre los grupos de cannabidiol y placebo (115). Por el contrario, un ECA multicéntrico en una dieta enriquecida con triglicéridos de cadena media cetogénicos (MCT) administrada como suplemento dietético adicional tuvo un efecto positivo en el control de las convulsiones y el comportamiento en perros con epilepsia resistente al ASM (116). Además, un ECA en la estimulación magnética transcraneal repetitiva (rTMS) produjo efectos positivos en la frecuencia de las convulsiones en perros con DRE (117). Del mismo modo, un ECA sobre la eficacia del fenobarbital o el bromuro de potasio como ASM adicionales para controlar a los perros refractarios a una dosis máxima de imepitoína resultó en una mejora en el manejo de las convulsiones en la mayoría de los perros (118).

Resistencia a los medicamentos en perros epilépticos

El DRE ocurre cuando una persona no se ha vuelto (y permanece) libre de convulsiones con ensayos adecuados de dos ASM (119). Numerosos estudios sugieren que la epilepsia no se controla con ASM en aproximadamente un tercio de los adultos y entre el 20 y el 25 % de los niños (28). Esta condición también se conoce como epilepsia intratable, médicamente refractaria o resistente a los medicamentos. Los pacientes con tal DRE tienen un mayor riesgo de muerte prematura, lesiones, disfunción psicosocial y reducción de la calidad de vida, por lo que el desarrollo de terapias más efectivas es una necesidad clínica urgente (120). En los perros epilépticos, el porcentaje de resistencia a los medicamentos puede ser incluso mayor (≥50%) que en los humanos (121). Esto puede deberse a que los medicamentos [fenobarbital, primidona (a través de su principal metabolito activo fenobarbital), imepipina, bromuro de potasio] que están aprobados para el tratamiento de la epilepsia canina actúan como moduladores alostéricos positivos (PAM) en el mismo objetivo (el receptor GABAA), mientras que los muchos másPor lo tanto, un paciente resistente a una categoría mecanicista de ASM (por ejemplo, los PAM receptores GABAA) se puede cambiar a otra categoría mecanicista (por ejemplo, moduladores de canales iónicos), mejorando así el armamento terapéutico, mientras que esto no es posible en perros epilépticos. Al igual que en los seres humanos, la resistencia a los medicamentos sigue siendo un problema clínico importante en el manejo terapéutico de las epilepsias caninas con implicaciones sustanciales para la calidad de vida y los tiempos de supervivencia (121).

Los mecanismos subyacentes a la resistencia a los medicamentos en la epilepsia canina son poco conocidos. La densidad de convulsiones y la aparición de convulsiones en racimos se han relacionado con una mala respuesta a los ASM (121). Además, existe evidencia de que los antecedentes genéticos y las alteraciones en los mecanismos epigenéticos podrían influir en la eficacia de los ASM en perros con epilepsia (121, 122). Solo hay datos insuficientes disponibles en perros epilépticos para apoyar las hipótesis prominentes de resistencia a los medicamentos en la epilepsia humana, por ejemplo, las hipótesis del transportador, el objetivo y la red (120), que se discutirán con más detalle a continuación.

Es importante destacar que antes de definir una epilepsia como resistente a los medicamentos, se debe excluir la pseudoresistencia. La razón principal de la pseudoresistencia en los perros epilépticos es el mal cumplimiento del propietario en el tratamiento médico de sus mascotas (123, 124). Otra razón puede ser que el perro no es epiléptico, sino que tiene un trastorno de discinesia paroxística (125), que, sin EEG y conocimiento sobre las diferencias clínicas, puede diagnosticarse falsamente como epilepsia (126).

Patogénesis de la epilepsia en perros

Como se muestra en la Figura 1, una variedad de insultos cerebrales pueden inducir la epiléptica génesis, es decir, el proceso subyacente al desarrollo de la epilepsia (Figura 2). Además, las mutaciones genéticas subyacentes a las epilepsias hereditarias inducen este proceso. Basada principalmente en datos de modelos de roedores de epilepsia, la epileptogénesis se caracteriza por una variedad de cambios estructurales, moleculares y funcionales en el cerebro, incluidos los procesos inflamatorios, la interrupción de la barrera hematoencefálica (BBB), la neurodegeneración, el brote sináptico, los cambios plásticos en los canales y receptores i Sin embargo, no todos los pacientes con los insultos cerebrales que se muestran en las Figuras 1, 2 desarrollarán epilepsia; por lo que se necesitan con urgencia biomarcadores para predecir la epilepsia en pacientes en riesgo (127). Además, actualmente no hay terapias disponibles que detengan o modifiquen estos procesos para prevenir la epilepsia en pacientes en riesgo (128). Si tales terapias estuvieran disponibles, también podrían usarse para prevenir la epileptógenesis secundaria, es decir, el proceso que conduce de la epilepsia recién diagnosticada a la epilepsia crónica, que a menudo es refractaria a los ASM (Figura 2).

Estudios de neuroimagen

A excepción de algunas epilepsias genéticas, las causas de la epilepsia canina no se entienden bien. Aunque la introducción de la RMN como herramienta de diagnóstico de los perros epilépticos ha revelado una variedad de anomalías cerebrales estructurales y funcionales en tales animales (38, 39, 132-36), esto por sí solo no explica las causas moleculares exactas de las convulsiones recurrentes espontáneas como las observadas en la epilepsia. Además, los perros epilépticos, incluidos aquellos con epilepsia «idiopática», pueden tener patologías subyacentes heterogéneas, incluidos cambios estructurales sutiles que no se pueden identificar en la inspección visual convencional de la resonancia magnética del cerebro.

En un reciente estudio de resonancia magnética peri-ictal en 81 perros con sospecha de epilepsia idiopática, las áreas cerebrales más comunes afectadas fueron el hipocampo (39/81), el giro cingulado (33/81) y los lóbulos piriformes (32/81) (135). Esto puede sugerir que, al igual que los humanos, el sistema límbico (o lóbulo temporal mesial) se ve particularmente afectado en los perros epilépticos. Esta posibilidad está corroborada por varios otros estudios de resonancia magnética en un gran número de perros epilépticos (132–134, 136, 137). Sin embargo, a diferencia de los pacientes humanos, de los cuales se puede obtener tejido epiléptico para estudios electrofisiológicos y moleculares durante la cirugía de epilepsia por resección del tejido focal epileptogénico, dicha cirugía resectiva está en su infancia en medicina veterinaria (66, 138–140).

El uso de la resonancia magnética funcional y las imágenes espectroscópicas por resonancia magnética (MRSI) en perros se discutirá en secciones separadas a continuación.

Más recientemente, la tomografía por emisión de positrones (PET) se ha utilizado en perros epilépticos (141, 142). Las imágenes nucleares no invasivas por PET y la tomografía computarizada por emisión de fotón único (SPECT) han contribuido significativamente a la localización del foco epiléptico en la neurología humana durante varias décadas (143). Debido a que las imágenes de radiotraqueo molecular por PET o SPECT ofrecen una visión funcional de las alteraciones cerebrales, tales técnicas tienen el potencial de una mejor comprensión de la fisiopatología de la epilepsia. Las imágenes neuronucleares en perros también pueden servir para identificar un foco epiléptico en la epilepsia negativa por resonancia magnética. Los esfuerzos conjuntos en Finlandia han llevado a dos publicaciones recientes que apoyan que la PET F-18-fluoro-desoxiglucosa (F-18-FDG) para la identificación de la región de enfoque epiléptico ampliamente utilizada en la evaluación prequirúrgica en pacientes humanos es traducible a pacientes veterinarios. En perros juveniles Lagotto Romagnolo con epilepsia de inicio focal, Jokinen et al. (141) identificaron regiones con un metabolismo reducido de la glucosa en la corteza cerebral asociada con anomalías del EEG. Un segundo estudio realizado por el mismo grupo evaluó prospectivamente perros Spitz finlandeses adultos con epilepsia idiopática focal por EEG y F-18-FDG y encontró anomalías por análisis visual en perros del 11 de septiembre con hallazgos de corteza occipital más consistentes con el estado epiléptico (142).

Estudios de tejido cerebral

En un estudio post mortem en un Sheedogs epiléptico de Shetland, se encontraron pérdida neuronal y gliosis en el sistema límbico, incluido el giro cingulado, el núcleo amigdaloide, las partes dorsales y ventrales del hipocampo y el núcleo dorsodial del tálamo (144), que está en línea con los hallazgos post morte En un estudio posterior en un grupo más grande de Sheedogs de las Shetland epilépticos que murieron en SE, se encontró neurodegeneración y astrocitosis predominantemente en la corteza cingulada y el área interna de la corteza frontal (69). Además de la neurodegeneración, se ha informado de neurogénesis en el giro dentado de un perro epiléptico (146), que se asemeja a la neurogénesis aberrante en esta región reportada en humanos con epilepsia del lóbulo temporal (TLE) (147, 148). Sin embargo, en un grupo de seis perros epilépticos de diferentes razas, que fueron sacrificados debido a convulsiones frecuentes y graves resistentes a los medicamentos, no se determinó ninguna pérdida de neuronas en el hilus dentado ni brote axonal, lo que indica la ausencia de patología TLE (149). Esto no es sorprendente porque solo uno de los seis perros mostró convulsiones focales. La pérdida de neuronas en el hipocampo de perros con epilepsia se ha descrito anteriormente en informes de casos (144, 150, 151) y en una colonia de Beagles de investigación (152). Potschka et al. (153) describieron alteraciones patomorfológicas obvias en el tejido hipocampo canino de perros con epilepsia idiopática y sintomática, lo que sería consistente con los datos de los análisis de resonancia magnética descritos anteriormente. Sin embargo, si TLE existe en perros sigue siendo un tema de debate. La sospecha de esclerosis hipocampal a partir de las resonancias magnéticas y la volumetría (ver arriba) requiere ser corroborada por estudios de tejidos (154).

¿Existe epilepsia del lóbulo temporal mesial en perros?

En los seres humanos, el tipo más común de epilepsia en adultos es el TLE mesial (mTLE), un síndrome de epilepsia que se caracteriza por convulsiones focales (parciales complejas) que se originan en el lóbulo temporal mesial y lesiones patológicas, como la esclerosis del hipocampo y la neurodegeneración en otras regiones de Durante muchas décadas, se sabe que el sistema límbico en los lóbulos temporales, incluida la formación del hipocampo y las áreas parahipopocampales, como los cortes piriforme, perirhinal y entorinal, desempeña un papel crucial en el desarrollo de convulsiones y epilepsia (156–163). El hipocampo es considerado por muchos como el generador de mTLE. mTLE se asocia típicamente con la esclerosis del hipocampo, una condición neuropatológica con pérdida grave de células neuronales y gliosis en el hipocampo, específicamente en la región CA1 (área de Cornu Ammonis 1) y el subiculo del hipocampo propiamente dicho y en el hilus del giro Además de la pérdida de neuronas, se cree que la germinación aberrante de fibras musgosas de células de gránulos dentadas en TLE mesial es la base de la creación de circuitos aberrantes que promueven la generación o propagación de la actividad convulsiva espontánea (163, 165). La extirpación quirúrgica del hipocampo esclerótico en pacientes resistentes a los medicamentos a menudo mejora o incluso cura el TLE (120).

Los mecanismos por los cuales las lesiones del hipocampo y los cambios asociados de la red neuronal dentro y fuera del hipocampo pueden conducir a una mayor susceptibilidad a las convulsiones y al desarrollo de convulsiones recurrentes han sido objeto de intensa investigación, tanto en modelos de roedores de mTLE como mediante el uso de tejido resecado de pacientes con mTLE (145 De hecho, en la mayoría de los pacientes con mTLE las convulsiones se originan en esta región. Sin embargo, una pregunta de muy larga data y un tema de debate en curso es si la esclerosis del hipocampo juega un papel en el desarrollo del enfoque epiléptico o si es la consecuencia de convulsiones repetidas (166, 167).

Como se discutió anteriormente, la relevancia de la patología del lóbulo temporal sigue siendo un tema de debate en la epilepsia canina (54,56, 153, 154). Ha habido varios informes en la literatura veterinaria que sugieren que el mTLE también se produce en perros. Sin embargo, en ausencia de anomalías convincentes de EEG ictal o interictal para confirmar que la actividad convulsiva está en el lóbulo temporal, y con la ausencia de patología similar a la enfermedad humana (esclerosis hipocampal), no hay evidencia definitiva de que algunos tipos de epilepsia canina sean en realidad análogos a la TLE en los Sin embargo, varios de los datos de resonancia magnética y tejido cerebral descritos anteriormente indican claramente una participación del hipocampo y otras regiones del lóbulo temporal en la epilepsia canina. Además, muchos perros epilépticos tienen una presentación de convulsiones focal que es muy similar a la que se describe en humanos con mTLE, incluyendo salivación excesiva, mirar hacia fuera, pupilas dilatadas y espasmos faciales (32). En línea con esto, reflejando las características del mTLE humano, se ha descrito una asociación entre la presencia de descargas unilaterales de EEG epilépticos y una disminución en el volumen unilateral del hipocampo en la epilepsia canina (133).

Estudios de microdiálisis cerebral sobre GABA y Glutamato

La epilepsia se caracteriza en general por una excitabilidad neuronal aberrante. El glutamato es el neurotransmisor excitatorio predominante en el cerebro de los mamíferos adultos; por lo tanto, gran parte de la investigación anterior sobre la epilepsia ha intentado comprender el papel del glutamato en las convulsiones y la epilepsia (168). El glutamato ha estado implicado tanto en el inicio como en la propagación de las convulsiones como en el daño cerebral que puede ocurrir después de convulsiones prolongadas o repetidas. El ácido gamma-aminobutírico (GABA), el neurotransmisor inhibitorio más común en el cerebro, generalmente suprime la actividad convulsiva. Durante mucho tiempo se ha pensado que la epilepsia y su mayor propensión a las convulsiones espontáneas recurrentes se deben a un desequilibrio entre la excitación glutamatérgica y la inhibición GABAérgica en el cerebro (169, 170). Sin embargo, esta idea anticuada ignora la complejidad de los sistemas GABAérgico y glutamatérgico en el cerebro (171). De hecho, la experiencia con GABA indica que ciertos neurotransmisores pueden tener efectos anticonvulsivos o proconvulsivos dependiendo de las redes neuronales, la edad y la patología involucrada (172-124).

A pesar de esta complejidad del funcionamiento de los neurotransmisores cerebrales, numerosos estudios que utilizan microdiálisis intracerebral de aminoácidos extracelulares en el foco epiléptico de pacientes humanos sometidos a cirugía de epilepsia han mostrado aumentos marcados en la liberación de glutamato intéricamente y, más marcadamente, durante las convulsiones (175-180 Los niveles extracelulares de GABA no cambiaron o aumentaron durante las convulsiones. Sin embargo, cuando la liberación de GABA en el hipocampo humano fue estimulada por el glutamato, disminuyó notablemente en los hipocampos epileptogénicos, en contraste con los hipocampos contralaterales y no epileptogénicos (181). La microdiálisis intracerebral también se ha utilizado en perros epilépticos (129). En los Sheedogs epilépticos de las Shetland, se detectaron altos valores de niveles de glutamato extracelular en los lóbulos frontal y parietal en asociación con un mayor número de picos y ondas agudas durante la hiperventilación. En el cerebro de los Shetland Sheedogs que murieron de SE, la inmunohistoquímica que utiliza anticuerpos contra los transportadores de glutamato y glutamato (GLT-1 y GLAST) reveló una disminución de GLT-1 en la corteza cerebral y el núcleo lateral del tálamo (129). Estos datos indican que la absorción astrocítica de glutamato por GLT-1 está alterada en estos perros epilépticos, lo que explicaría el aumento de los niveles de glutamato extracelular. Los hallazgos de GLT-1 son de interés porque este transportador de glutamato astrocítico regula la homeostasis del glutamato extracelular en el cerebro y se cree que la desregulación de GLT-1 contribuye al desarrollo de la epilepsia (182).

Estudios de imágenes espectroscópicas de resonancia magnética sobre los niveles de GABA en el cerebro

Un problema inherente a la medición de los aminoácidos extracelulares durante la cirugía de epilepsia es la falta de controles no epilépticos adecuados. Las imágenes espectroscópicas por resonancia magnética (MRSI) se pueden utilizar para determinar el GABA en el cerebro de los pacientes con epilepsia frente a los controles (183). De hecho, al usar MRSI, Petroff et al. (184) informaron que las personas con mTLE tenían niveles más bajos de GABA en el lóbulo occipital que los sujetos sin epilepsia. El MRSI también se ha utilizado para estudiar el efecto de los ASM que actúan potenciando la transmisión GABAérgica en los niveles de GABA, mostrando que la vigabatrina, inhibidor de la GABA aminotransferasa (GABA-T) aumenta los niveles de GABA en pacientes con epilepsia (185). En aparente contraste, el valproato no aumentó significativamente las concentraciones de GABA en el lóbulo occipital de pacientes adultos con convulsiones focales complejas (186). No se dispone de estudios comparables de MRSI sobre los niveles cerebrales de GABA en perros epilépticos, pero la técnica se ha evaluado en perros no epilépticos para medir las perturbaciones postictales del metabolismo cerebral después de la inducción de convulsiones por el pentilentetrazol (PTZ) (187). Una desventaja de medir los niveles cerebrales de GABA o glutamato mediante MRSI es la baja resolución espacial de la técnica y el hecho de que solo se pueden evaluar regiones como el lóbulo occipital.

Estudios sobre los niveles de GABA y Glutamato de LCR

Otra técnica para evaluar los niveles extracelulares de aminoácidos en el cerebro es determinarlos en el líquido cefalorraquídeo (LCR). Se han reportado estrechas correlaciones dependientes de la dosis entre los niveles de GABA de LCR ventricular o cisternal y las concentraciones de GABA en el cerebro después de la administración de medicamentos que elevan el contenido de GABA en el cerebro (188-190), lo que indica que los niveles de GABA de LCR pueden reflejar el metabolismo de GABA en el cerebro y la Un ejemplo en perros se muestra en la Figura 3A, en la que comparamos los niveles de GABA en la corteza cerebral, el LCR y el plasma de un perro anestesiado después de la administración de valproato, lo que demuestra un impresionante paralelismo de las alteraciones de GABA. Además, utilizando un modelo de umbral de convulsiones en perros no tratados, encontramos una correlación positiva altamente significativa entre el GABA del LCR y el umbral de convulsiones (Figura 3B), lo que indica que la concentración de GABA en el LCR está relacionada con la actividad GABAérgica en los compartimentos cerebrales involucrados en la regulación de la excitabilidad Además, cuando enciendamos a los perros mediante la administración repetida del antagonista del receptor GABAA PTZ, el aumento progresivo en la gravedad de las convulsiones se asoció con una disminución en los niveles de GABA de LCR, que fue prevenido por el fenobarbital ASM (195). Por lo tanto, estos datos sugirieron la utilidad de las mediciones de GABA del LCR en las investigaciones clínicas de la función GABAérgica del cerebro. En línea con esta sugerencia, Wood et al. (193) informaron que la concentración media de GABA lumbar de LCR entre 21 pacientes humanos con epilepsia medicada con convulsiones intratables fue significativamente menor que la de 20 voluntarios normales no medicados (Figura 3C). Esto nos llevó a realizar un estudio similar en perros epilépticos (194). Como se muestra en la Figura 3D, los perros epilépticos mostraron una disminución similar en el GABA del LCR que la observada anteriormente en humanos con epilepsia. También determinamos CSF GABA en perros epilépticos no medicados y no encontramos ninguna diferencia con los perros medicados con epilepsia (Figura 3D). El tratamiento consistió en primidona o fenobarbital, que no se sabe que afecten a los niveles de GABA en el cerebro. El resultado similar de los estudios de GABA de LCR en perros epilépticos y humanos fue la primera evidencia directa de que los perros epilépticos pueden servir como modelo de traducción para la enfermedad humana.

En otro estudio en cooperación con neurólogos pediátricos, determinamos los niveles de GABA de LCR en niños con epilepsia (196-198). Los niños no tratados tenían niveles de GABA de LCR significativamente más bajos que los controles [120 (rango 91-159) pmol/ml frente a 174 (rango 95-316) pmoles/ml; P < 0,02]. Lo mismo fue cierto para los niños con epilepsia tratados con ASM cuando se excluyó el valproato de ASM, que se ha informado que aumenta el metabolismo del GABA (191), (198). De hecho, se encontró que el valproato aumenta los niveles de GABA de LCR en niños con epilepsia en aproximadamente un 100 % (197), lo que es similar al aumento de GABA del LCR (y el cerebro) con valproato observado en perros (Figura 3A). También se encontró una disminución significativa en el GABA de LCR en niños con convulsiones febriles (199).

Sin embargo, algunos estudios no informaron de disminuciones significativas en el GABA de LCR en personas con epilepsia (200-204). Al menos en parte, esto podría deberse a los métodos utilizados para determinar los bajos niveles de GABA de LCR, que se sabe que son sensibles a los aumentos artificiales durante el muestreo, el almacenamiento y la descongelación de las muestras de LCR y el análisis de GABA (205). Estudios más recientes con métodos analíticos modernos, como la espectrometría de masas en tándem por electrospray (ESI-MS/MS) confirmaron los hallazgos iniciales de GABA de LCR en niños y adultos con epilepsia (206, 207). Del mismo modo, nuestros hallazgos sobre el GABA bajo nivel de LCR en perros epilépticos fueron confirmados por estudios posteriores (208, 209). Curiosamente, Podell y Hadjiconstantinou (210) informaron que las bajas concentraciones de GABA de LCR se correlacionan con una respuesta reducida a la terapia con fenobarbital en perros epilépticos, lo que indica que el GABA inicial bajo en el LCR es un biomarcador de la respuesta posterior al tratamiento. En humanos con epilepsia, se encontró que el inhibidor de GABA-T vigabatrina aumenta los niveles de GABA de LCR (211–214), lo que fue predicho por nuestros estudios en perros (189, 190). Los no respondedores de vibeatrina tuvieron un aumento menos marcado de CSF GABA que los respondedores (215). Del mismo modo, se encontró que el tratamiento de las convulsiones con una dieta cetogénica aumenta el GABA de LCR en pacientes humanos epilépticos, con niveles más altos de GABA en los respondedores que en los no respondedores durante la dieta (216).

Además de GABA, se midieron los niveles de glutamato en el LCR tanto de perros como de humanos con epilepsia. En ambas especies, se informaron aumentos en las concentraciones de glutamato de LCR (69, 204, 208, 217–220), aunque algunos estudios no confirmaron estos hallazgos (201–203). Tales diferencias entre estudios en el resultado de los niveles de aminoácidos del LCR en la epilepsia pueden deberse a la variación del diseño experimental, las poblaciones de pacientes y los ASM, o a la falta de controles adecuados.

GABA de plasma como biomarcador de los efectos de los medicamentos

La punción lumbar para el muestreo de LCR es un método invasivo con limitaciones éticas. Por lo tanto, examinamos si las alteraciones inducidas por los medicamentos en el cerebro y los niveles de GABA de LCR se reflejan en el plasma. Como se muestra en la Figura 3A, sorprendentemente, el aumento en los niveles plasmáticos corticales y de LCR tras el tratamiento de perros con medicamentos de elevación de GABA como el valproato se reflejó en los niveles plasmáticos de GABA. Informamos de hallazgos similares para la vigabatrina (189, 190). Esto nos llevó a evaluar el GABA de plasma como una herramienta de diagnóstico para el tratamiento de pacientes con epilepsia humana con valproato y vigabatrina. Tanto en voluntarios sanos como en pacientes con epilepsia, el tratamiento subcrónico con valproato aumentó los niveles plasmáticos de GABA de forma dependiente de la dosis (221, 222).

Curiosamente, un estudio transversal de pacientes con epilepsia con tratamiento adicional con vigabatrina mostró que los respondedores de vigabatrina tenían un nivel de GABA en plasma significativamente más alto que los no respondedores y controles (223, 224). La posibilidad de utilizar el aumento de GABA en plasma causado por la vigabatrina como biomarcador para la respuesta anticonvulsivo a este medicamento en pacientes con epilepsia focal resistente a los medicamentos nos llevó a realizar un estudio clínico prospectivo para evaluar los cambios en la concentración de GABA en plasma en relación con la respuesta clínica durante el tratamiento de la vigabatrinaLos respondedores de vivigabatrina tuvieron un aumento significativo en el GABA plasmático medio tanto después del tratamiento a corto como a largo plazo, mientras que los no respondedores no tuvieron cambios significativos en los niveles de GABA.

Sin embargo, si bien los niveles plasmáticos de GABA son paralelos a los aumentos inducidos por medicamentos en el cerebro y el líquido cefalorraquídeo GABA, no reflejan alteraciones asociadas a la enfermedad en las concentraciones de GABA en el cerebro (226), aunque estudios recientes informaron una asociación entre los niveles plasmámicos de GABA y los síntomas del trastorno de estrés post Además, Saleem et al. (229) informaron que los niveles plasmáticos de GABA y glutamato eran significativamente más altos en pacientes con DRE en comparación con los controles sanos, pero, al menos en parte, esto podría ser una consecuencia del tratamiento de los pacientes con epilepsia con ASM como el valproato.

Hasta donde sabemos, el plasma GABA aún no ha sido evaluado como un biomarcador potencial en perros con epilepsia. En nuestros experimentos con perros con PTZ, los niveles de GABA en plasma no reflejaron las alteraciones en el GABA de LCR en ausencia de tratamiento con ASM (190, 195). Sin embargo, como se muestra en la Figura 3A, los aumentos inducidos por medicamentos en los niveles de GABA de LCR de los perros por ASM como el valproato o la vigabatrina se reflejaron en los niveles plasmáticos de GABA (189, 190, 195). Esto se puede explicar por el hecho de que la enzima degradante GABA GABA-T también está presente en los tejidos periféricos y las plaquetas sanguíneas (230). Además, la enzima sintetizador de GABA glutamato descarboxilasa (GAD) está presente en algunos tejidos periféricos (230). Por lo tanto, medicamentos como el valproato y la vigabatrina que afectan a GABA-T y/o GAD aumentarán el GABA tanto en la periferia como en el SNC.

GABA-T plaquetaria como biomarcador

Al igual que nuestros estudios en perros y humanos, los estudios experimentales en roedores han demostrado que el aumento en el cerebro o la concentración de GABA del LCR inducido por la vigabatrina u otros inhibidores de GABA-T, es paralelo a un aumento en la concentración plasmática de GABA (188, 231, 232). Curiosamente, en niños con epilepsia no tratada, se informó que la actividad de GABA-T en las plaquetas era significativamente menor que en los controles sanos (233). Sorprendentemente, los pacientes que recibieron valproato en monoterapia tuvieron una actividad GABA-T significativamente más alta que tanto el grupo de control como los niños no tratados con epilepsia (233). Como era de esperar, el tratamiento con vigabatrina redujo la actividad de GABA-T en las plaquetas (234). En ratas, se demostró que la GABA-T plaquetaria reflejaba la inhibición de la GABA-T y el aumento de los niveles de GABA en el cerebro después del tratamiento con vigabatrina (235).

Otro estudio en pacientes adultos con epilepsia focal informó que la actividad de GABA-T en las plaquetas aumentó, pero todos los pacientes recibieron ASM como valproato (236). En aparente contraste con el aumento de las plaquetas GABA-T, esta enzima no se incrementó en el tejido del hipocampo resecado durante la cirugía de epilepsia. En un estudio en pacientes medicados con Epilepsia JME y epilepsia focal refractaria, la actividad media de la GABA-T plaquetaria en pacientes con JME fue significativamente mayor que en los sujetos de control, mientras que los pacientes con epilepsia focal no diferían significativamente de los controles (237). En este último estudio, también se midió la absorción de GABA en las plaquetas, lo que mostró una disminución significativa en la absorción de GABA en ambos grupos de pacientes con epilepsia. Basándose en el resultado de un estudio que evaluó el GABA y su metabolismo y función en las plaquetas en comparación con las neuronas, Kaneez y Saeed (238) propusieron que las plaquetas podrían desarrollarse aún más para ser utilizadas como un modelo periférico para estudiar la función GABAérgica neuronal y su anormalidad en enfermedades como la epilepsia.

El papel de la neuroinflamación

Un campo emergente en la investigación de la epilepsia es la evaluación de la neuroinflamación como un proceso crítico durante la epileptogénesis, así como en la epilepsia crónica (143). Los radioligandos PET de la proteína transmembrana mitocondrial TSPO (también conocida como receptor BDZ periférico) se pueden utilizar para visualizar la microglía residente del cerebro activado y los macrófagos invasores del cerebro (239). Además de los pacientes, las imágenes de TSPO se utilizan ampliamente en modelos animales de enfermedades cerebrales (240), pero, hasta donde sabemos, aún no en perros con epilepsia. Sin embargo, la neuroinflamación se está investigando de forma rutinaria en la epilepsia canina mediante otros métodos de diagnóstico (241). De hecho, las enfermedades inflamatorias del SNC son causas importantes de convulsiones en los perros (242) y, al igual que en los seres humanos, la neuroinflamación puede estar involucrada en la epiléptica y la ictogénesis, es decir, los procesos que conducen a la epilepsia y las convulsiones, respectivamente. Por ejemplo, la caja 1 del grupo de alta movilidad (HMGB1), un mediador clave de la neuroinflamación con niveles aumentados en pacientes con epilepsia, aumenta significativamente en el suero sanguíneo de los perros epilépticos (243). Del mismo modo, los perros con epilepsia aumentaron los niveles de interleucina (IL)-1β en el suero, independientemente de la causa subyacente de la enfermedad (244). En el LCR de perros epilépticos, se encontraron concentraciones significativamente más altas de factor de necrosis tumoral (TNF)-α e IL-6 (245).

El papel de la barrera cerebral de la sangre

Los métodos de obtención de imágenes cerebrales no invasivas también son útiles para detectar alteraciones en la barrera hematoencefálica (BBB), que son un sello distintivo de la epilepsia (246). El aumento de la permeabilidad de la BBB que conduce a la extravasación de compuestos sanguíneos como la albúmina y las alteraciones posteriores inducidas por la albúmina en el parénquima cerebral se considera un factor crucial para el desarrollo de la epilepsia (246, 247). Los enfoques de imágenes in vivo para visualizar un BBB con fugas se basan en la detección de agentes de contraste o radiodetracers que no cruzan el BBB intacto (143). La resonancia magnética con contraste mejorado es una técnica establecida para diagnosticar fugas de BBB después de insultos epiptogénicos (248). Esta última técnica se utilizó recientemente en 46 perros epilépticos y 6 controles sanos (249). La disfunción BBB (BBBD) se encontró en el 37 % de los perros epilépticos. La puntuación media de gravedad de la BBBD del lóbulo piriforme en perros con epilepsia fue significativamente mayor en comparación con el control. Además, se encontró una proporción significativamente mayor de LCR a albúmina sérica en perros con BBBD en comparación con perros con BBB intacta. La inmunohistoquímica cerebral en perros que fueron sacrificados a petición del propietario debido a convulsiones no controladas sugirió la señalización del factor de crecimiento transformador activo (TGF)-β y la neuroinflamación en la corteza piriforme, mostrando un aumento de los niveles de albúmina sérica colocalizada con proteína fibrilar ácida glial (GFAP) y Los autores de este estudio histórico concluyeron que la participación del lóbulo piriforme visto por su protocolo de resonancia magnética enfatiza la posibilidad de usar perros como modelo de traducción para la enfermedad humana (249). Una limitación en el uso de métodos de imagen como MRSI, PET o SPECT en perros es que la anestesia es necesaria para lograr la inmovilidad del sujeto para la neuroimagen, lo que puede influir considerablemente en los resultados de los resultados de las imágenes cerebrales funcionales (143).

Causas genéticas de la epilepsia

En comparación con las alteraciones estructurales, bioquímicas e inmunológicas en perros con epilepsia, se sabe mucho menos sobre las causas genéticas de la epilepsia en perros. En los seres humanos, las innovaciones centradas en nuevas tecnologías, análisis y colaboración han llevado a un notable progreso en el descubrimiento de genes (45, 250), lo que ha aumentado nuestra comprensión de las causas de la epilepsia (Figura 4A). Una diferencia clave entre el paradigma de la década de 1990 y la comprensión actual de la epilepsia es que ahora tenemos la confianza de dejar atrás el término «idiopático» para la epilepsia humana (42, 250). Más de 80 genes se consideran genes de la epilepsia, es decir, genes que causan epilepsias o síndromes con epilepsia como el síntoma central (36). Otros 800 genes están relacionados con la epilepsia o están supuestamente asociados con la epilepsia. Las funciones de los genes de la epilepsia se muestran en la Figura 4B. La mayoría de los genes de la epilepsia conducen a cambios funcionales en los canales iónicos y causan canalopatías epilépticas (37). Sin embargo, como se muestra en la Figura 4B, varios otros cambios funcionales, incluidas las alteraciones en los receptores de GABA y glutamato, pueden ser causados por los genes de la epilepsia (36). Esto ha dado lugar a una variedad de síndromes de epilepsia para los que se conoce la base genética (50). La nueva era genómica ahora afecta directamente a la atención clínica hacia la medicina de precisión (250). Sin embargo, las epilepsias monogenéticas son raras; para la mayoría de los pacientes, la epilepsia se considera un trastorno complejo asociado con múltiples genes y factores ambientales externos.

En los perros, muchos estudios de razas con «epilepsia idiopática» no han logrado identificar genes o lugares de interés (47, 49.251). El descubrimiento de genes en perros con epilepsias mioclónicas progresivas (PME) ha sido más exitoso, con ocho genes conocidos; seis de estos son ortólogos a los trastornos humanos correspondientes (48, 49). En 2016, Hayward et al. (252) llevaron a cabo el mayor estudio de asociación de todo el genoma canino (GWAS) hasta la fecha, con un panel de más de 4.200 perros genotipados en 180.000 marcadores, para acelerar los esfuerzos de mapeo. Entre estos resultados, los autores encontraron genes candidatos adicionales relacionados con la epilepsia en sabuesos irlandeses utilizando 34 casos y 168 controles. En un estudio más reciente que exploró la patogénesis de la epilepsia canina utilizando un método de genética de sistemas con los datos de Hayward et al. (252), combinando tanto GWASs como interacciones genéticas, Cui et al. (253) informaron de 26 subredes significativas correlacionadas con la epilepsia canina. Combinado con el análisis de enriquecimiento de la ontología génica (GO), Cui et al. (253) identificaron tres genes adicionales que fueron omitidos por el análisis GWAS. Por lo tanto, al igual que en la medicina, es probable que los avances en las tecnologías de secuenciación genética y la bioinformática aumenten la identificación de genes y trastornos genéticos que están asociados con la epilepsia en los perros. Un ejemplo reciente en este sentido es un estudio sobre la epilepsia grave de inicio temprano en varias camadas de Parson Russel terriers (254). El mapeo combinado de la homocigosidad y la secuenciación del genoma revelaron una deleción en el marco de 6 pb en la pitrilysina metalopeptidasa 1 (PITRM1) codificada en la energía nuclear para una proteasa mitocondrial involucrada en el procesamiento y la degradación de la secuencia de orientación mitocondrial. Las consecuencias funcionales de la mutación se modelaron en la levadura y mostraron un crecimiento deteriorado en condiciones permisivas y una capacidad respiratoria deteriorada. El examen post mortem reveló una aguda difusa difusa preemb ¡predominante de la polioencefalocefalopatía poliomie polio necrotizante que afecta principalmente a las capas celulares piramidales del hipocampo propio y la corteza entorinina (254), lo que sugiere una implicación del sistema límbico como se sugirió anteriormente para otros tipos de epile

Otra epilepsia genética interesante descubierta recientemente en perros fue descrita por Wielaender et al. (255, 256). Descubrieron una nueva epilepsia mioclónica genética en perros jóvenes de Rhodesian Ridgeback, caracterizada por convulsiones mioclónicas vigorosas que se producen principalmente durante los períodos de relajación. Más de un tercio de los perros afectados desarrollan convulsiones tónico-clónicas generalizadas en el curso de la enfermedad y se informa que el 35 % es fotosensible.

Al combinar un GWAS y análisis de secuenciación de próxima generación utilizando la resecuenciación de todo el exoma y todo el genoma, Wielaender et al. (255) identificaron una deleción recesiva de 4 pb totalmente penetrante en el gen de la familia DIRAS GTPasa 1 (DIRAS1) con un patrón de expresión alterado de la proteína DIRAS Sin embargo, al igual que en los seres humanos, las epilepsias monogenéticas en los perros son raras, y la mayoría de las epilepsias idiopáticas en los perros son trastornos complejos asociados con múltiples genes o se deben a alteraciones estructurales que aún se han pasado por alto, como sugieren los datos de numerosos estudios de resonancia magnética discutidos anteriormente.

Incautaciones espontáneas recurrentes en grandes colonias endogámicas de Beagle

Koestner y Rehfeld (257) informaron de la aparición de convulsiones generalizadas espontáneas en una gran colonia de Beagle consanguínea. Redman y Weir (258) encontraron que la incidencia de perros epilépticos en una colonia similar era del 6 %. A través de la reproducción selectiva, esta incidencia podría aumentar al 66 % (259). Un análisis detallado de EEG de 10 Beagles epilépticos realizado por Wiederholt (260) reveló la hiperactividad límbica en el hipocampo y la amígdala, que se asoció con episodios similares a los psicomotores de volteo excesivo, golpes, masticación y babeo, lo que indica convulsiones de inicio focal. Los niveles de glutamato en el cerebro y el LCR no diferían entre los Beagles epilépticos y sus hermanos no epilépticos (261). En los análisis post mortem, se determinó la neurodegeneración particularmente en el hipocampo y la corteza cingulada (262).

Además de la epilepsia idiopática en perros Beagle, Hegreberg y Padgett (263) describieron una forma de epilepsia familiar y su relación con una condición similar en el hombre, es decir, PME (o enfermedad de Lafora), una rara enfermedad de almacenamiento neurológico de inicio tardío caracterizada por depósitos de poliglucos (cuerposanos de Lafora) en Además de los Beagles, PME se ha descrito en varias otras razas, incluyendo el Basset hound, Chihuahua, French Bulldog, Pointer, Miniature Poodle, Miniature Dachshund y Welsh Corgi (49, 265). Más recientemente, PME en perros Beagle se ha caracterizado con más detalle (266).

En una gran serie de análisis en 68 perros Beagle epilépticos en una colonia propensa a la epilepsia, las áreas más comunes de daño neuronal fueron el hipocampo, la amígdala, la corteza piriforme, la corteza cerebral, los núcleos basales, el claustro, los núcleos septales y los núcleos talámicos dorsales (152). Además, se detectaron inclusiones intraneuronales idénticas a los cuerpos de Lafora en núcleos talámicos de solo seis perros (152). Usando la resonancia magnética con morfometría basada en voxel, comparamos las diferencias locales en el volumen de la materia gris entre 5 Beagles sanos y 10 Beagles con epilepsia idiopática o estructural (267). Los Beagles epilépticos mostraron una reducción estadísticamente significativa del volumen de materia gris en el bulbo olfativo, el giro cingulado, el hipocampo y la corteza, especialmente en los lóbulos temporales y occipitales.

Los perros Beagle epilépticos rara vez se han utilizado para las pruebas de drogas porque las convulsiones recurrentes espontáneas requieren un monitoreo continuo de video-EEG las 24 horas del día, los 7 días de la semana. En cambio, como se describe a continuación, las convulsiones se han inducido experimentalmente en perros Beagle epilépticos y no epilépticos y otras razas de perros.

Convulsiones inducidas experimentalmente en perros no epilépticos

Aparte de la epilepsia que eventualmente ocurre en grandes colonias de perros Beagle usados experimentalmente (ver arriba), los perros con epilepsia suelen ser mascotas de propiedad privada, lo que restringe su uso como modelo traslacional, porque los propietarios a menudo no están dispuestos a permitir experimentos invasivos o a regalar a sus animales con fines de investigación (95). En teoría, este problema podría resolverse mediante el uso de perros epilépticos de grandes colonias de Beagle endogámicos (ver más arriba); sin embargo, los altos costos de primera y mantenimiento de los perros en los números necesarios para la selección y la cría de sublíneas epilépticas limitan la utilidad de esta especie para estudios experimentales (95). Además, las convulsiones naturales en los perros no pueden ser provocadas a voluntad por un investigador, lo que hace que cualquier estudio científico consuma mucho tiempo, especialmente cuando la frecuencia de convulsiones es baja. Sin embargo, las convulsiones o SE pueden inducirse experimentalmente en perros no epilépticos con muchas similitudes con las convulsiones espontáneas en perros epilépticos. En este sentido, hemos utilizado las convulsiones inducidas por PTZ en perros como modelo para las pruebas de drogas, pero las convulsiones pueden ser inducidas a voluntad por muchos otros agentes convulsivos en perros.

Como lo ilustra el desarrollo de la imepitoína y también de la VNS, los perros en los que las convulsiones se inducen química o eléctricamente son una herramienta valiosa tanto para desarrollar nuevos tratamientos para la epilepsia canina como para los seres humanos con epilepsia. Para la epilepsia canina, las pruebas de drogas en perros no epilépticos sirven para demostrar el efecto anticonvulsivo de una nueva terapia y para la búsqueda de dosis para los primeros ensayos clínicos en perros epilépticos, lo que está bien demostrado por la imepitoína (268). Como se describe con más detalle a continuación, tras la demostración del efecto anticonvulsivo de la imepitoína en modelos de convulsiones de roedores, demostramos su eficacia anticonvulsiva en perros que utilizan el umbral de convulsivo de PTZ, seguido de los primeros ensayos clínicos en perros con epilepsia (268). El efecto sobre las convulsiones de PTZ en perros no epilépticos predijo correctamente su eficacia anticonvulsiva en perros epilépticos y simplificó el hallazgo de dosis en los primeros ensayos clínicos. Esta es una gran ventaja en comparación con el hallazgo de dosis cuando se trata de traducir los datos preclínicos a los primeros ensayos clínicos en personas.

Convulsiones inducidas por el pentilenotetrazol en perros

La PTZ, también conocida como pentetrazol y metrazol, es un estimulante del SNC que se utiliza ampliamente experimentalmente para estudiar los fenómenos de convulsiones y para identificar productos farmacéuticos que pueden alterar la susceptibilidad a las convulsiones (269). La PTZ actúa predominantemente antagónicando la inhibición GABAérgica a través de un efecto en el sitio de unión a la picrotoxina del ionóforo de cloruro del receptor GABAA (270). Debido a sus efectos estimulantes en el tronco encefálico, el PTZ se ha utilizado clínicamente como estimulante circulatorio y respiratorio y, antes de la invención de la terapia electroconvulsiva, para la terapia convulsiva en personas con depresión mayor (269).

La i.v. cronometrada La prueba de umbral de convulsión de infusión de PTZ en perros conscientes ilustrada en la Figura 5 se ha desarrollado para probar la pérdida de eficacia (tolerancia) que se desarrolla durante el tratamiento prolongado de BDZ como el diazepam (271). En esta prueba, la PTZ se infunde a una velocidad de 10 mg/kg por minuto en 3 ml/min mediante una bomba de infusión. El umbral convulsivo se define como la cantidad de PTZ (en mg/kg de peso corporal) que induce la primera contracción mioclónica generalizada, en la que se detiene la infusión para evitar el desarrollo de convulsiones más graves. En los perros Beagle, el umbral de PTZ suele ser de ~15 mg/kg i.v. A esta dosis, la PTZ induce descargas paroxísticas características en el EEG de los perros (275, 276). Se indica un efecto anticonvulsivo si el umbral de convulsión de la PTZ aumenta después del tratamiento previo con un ASM o un medicamento experimental, mientras que un efecto proconvulsivo se indica por una disminución en el umbral de convulsión de la PTZ en comparación con el umbral de control. Hemos utilizado esta prueba en diferentes razas de perros, incluidos los Beagles, ampliamente para determinar el desarrollo de la tolerancia a los BZD y los medicamentos relacionados y para probar nuevos compuestos antiseconvulsivos (ver a continuación). Además, se utiliza una infusión lenta de PTZ como compuesto de referencia proconvulsivo cuando se emplea el EEG de perro en farmacología de seguridad para evaluar el riesgo proconvulsivo de los compuestos de prueba (276, 277). La ventaja de usar PTZ para la inducción de convulsiones es su rápido inicio de acción, lo que permite determinar el umbral de convulsiones durante la infusión intravenosa cronometrada, lo que no es posible con varios otros agentes convulsivos estudiados a este respecto (269, 275).

Cuando el i.v. cronometrado La prueba de umbral de convulsión de infusión de PTZ se utiliza repetidamente a intervalos semanales en los mismos perros, no se observa un aumento similar al encendido en la respuesta convulsiva. Sin embargo, un uso más frecuente conduce a un efecto similar al de la leña en el sentido de que los perros responden con convulsiones cada vez más graves a la misma dosis de PTZ (195).

Además de la PTZ, se han utilizado otros antagonistas de los receptores GABAA como la picrotoxina, la bicucullina y la penicilina para inducir convulsiones en perros (275, 278, 279). Durante la infusión intravenosa de PTZ o bicucullina en perros, el sitio más frecuente de los primeros cambios observados en el EEG ictal fue el cuerpo geniculado lateral, mientras que el neocórtex y el hipocampo se involucraron más tarde (279). Además, el antagonista del receptor de glicina, la estricnina, se ha utilizado para la inducción de convulsiones en perros, por ejemplo, durante el desarrollo de VNS (280).

Convulsiones inducidas eléctricamente en perros

Durante varias décadas, la inducción eléctrica de las convulsiones en perros sanos se ha utilizado para diferentes propósitos, incluidos los estudios neuropatológicos (281), los estudios sobre la terapia electroconvulsiva y la depresión (282), las respuestas cardiovasculares y neuroquímicas (283) y la evaluación farmacológica de los medicamentos experimentales (259.284). Para este último propósito, la prueba de convulsión de electrochoque máximo (MES, por sus siglas en inglés), que se desarrolló para la detección de ASM en ratones y ratas, se adaptó al perro y se caracterizó farmacológicamente por fenobarbital (285). Además, la versión de umbral de la prueba MES se ha utilizado en perros y se ha comparado con el umbral de convulsivos de PTZ (259). Sin embargo, en comparación con la i.v. Prueba de umbral de convulsiones por infusión de PTZ, la prueba MES se usa con mucha menos frecuencia como prueba de convulsiones en perros, al menos en parte porque las convulsiones tónicas inducidas por la estimulación eléctrica de alta corriente son mucho más graves y potencialmente letales en comparación con las convulsiones mioclónicas cortas y Se cree que una disminución del umbral de convulsiones está involucrado en los mecanismos que conducen a convulsiones recurrentes espontáneas en la epilepsia (130).

Convulsiones focales inducidas por la penicilina actual aplicada a la corteza cerebral en perros

En 1945, Walker et al. (286) demostraron que cuando la penicilina entró en contacto directo con el cerebro, produjo manifestaciones electroencefalográficas y epileformes clínicas, tanto en animales como en hombres. La acción convulsiva de la penicilina se ha confirmado desde entonces en numerosos estudios experimentales y clínicos (278, 287–289). La penicilina óptica aplicada a la corteza cerebral produce un foco epiléptico en varias especies, incluidos los perros. El tipo de convulsiones focales depende de la ubicación exacta del foco. Los efectos convulsivos y epileptogénicos de la penicilina son el resultado del bloqueo de los receptores GABAA (289). El modelo de penicilina ha sido uno de los modelos más importantes para responder preguntas sobre la base neuronal de la epilepsia, incluido el descubrimiento del cambio de despolarización paroxística y el análisis de la propagación de la actividad convulsiva a partir de un enfoque epileptogénico (288).

En los perros, el modelo de penicilina se utilizó para estudiar los efectos anticonvulsivos del magnesio; los efectos observados en los perros se tradujeron luego a primates no humanos (290). Además, el modelo de penicilina para perros se ha utilizado para estudiar los efectos de la estimulación eléctrica del noveno nervio craneal (el nervio glosofaríngeo) para el control de las convulsiones en comparación con VNS (291), que se discutirá con más detalle a continuación.

Convulsiones focales inducidas por kainato en perros

Hasegawa et al. (292) inyectaron el antagonista del receptor de glutamato, kainate, en la amígdala de los perros Beagle (292). La inyección intraamigdala o intrahippocampal de kainato es un modelo ampliamente utilizado de TLE en roedores que se caracteriza por una SE límbica, seguida, después de un período latente, por frecuentes convulsiones recurrentes espontáneas que son convulsivas focales o generalizadas (293). Los perros tratados con Kainate mostraron convulsiones límbicas que comenzaron a partir de la amígdala ipsilateral y se con desarrollaron en una SE focal compleja, que duró de 1 a 3 días (292). Sin embargo, a diferencia de los roedores, los perros no mostraron convulsiones espontáneas durante el período de observación de 2 meses. Tras la necropsia, se observó una pérdida neuronal grave en la amígdala y el hipocampo.

En un estudio posterior sobre este modelo de perro, se utilizó una resonancia magnética ponderada por difusión para caracterizar el desarrollo temporal de las lesiones (294). Además, el glutamato y el GABA se determinaron repetidamente en el LCR (295). Durante la fase aguda (3, 6, 12 y 48 horas después del inicio de SE), el Glúmato de LCR aumentó significativamente, mientras que el GABA de LCR disminuyó, aunque no significativamente. En la fase crónica, tanto el CSF-glutamato como el CSF-GABA fueron significativamente más bajos de lo normal a las 72 horas después del inicio de la SE, y sus niveles volvieron a la normalidad a los 2 meses (295).

El modelo de encende , enceniño, de epilepsia de lóbulo temporal en perros

El enmíngepio es un modelo animal de TLE producido por estimulación eléctrica focal de áreas del cerebro límbico como la amígdala, el hipocampo o la corteza piriforme (296). Además, como se discutió para PTZ anteriormente, el enmado se puede inducir químicamente. El término «enciendo» se refiere al fenómeno por el cual la estimulación eléctrica repetida de una región del cerebro límbico a través de un electrodo de profundidad implantado inicialmente solo induce actividad focal de EEG paroxística (los llamados «después de las descargas») sin una actividad convulsiva clínica (296). Las estimulaciones posteriores inducen el desarrollo progresivo de convulsiones convulsivas generalizadas focales y secundarias posteriores hasta que el animal está «completamente enctado» y responde con la misma gravedad máxima de la convulsión y duración tras la estimulación (297). Una vez desarrollada, la sensibilidad mejorada al estímulo eléctrico subconvulsivo inicial es permanente, que es la consecuencia de alteraciones cerebrales moleculares y funcionales persistentes (296, 298). Desde su introducción en 1969 por Goddard et al. (299), el encembible se ha convertido en uno de los modelos animales más utilizados de la epilepsia, sobre todo porque se cree que los mecanismos involucrados en el encteo son relevantes para la epileptogénesis (300). Además, el modelo de encerillo de la amígdala de TLE en ratas ha sido fundamental en el desarrollo preclínico de varios ASM (301, 302). Se ha demostrado la leña eléctrica en numerosas especies, incluidos los primates no humanos y los humanos, pero generalmente se realiza en ratas (296).

En 1979, Wauquier et al. (303) adaptaron el modelo de encedora de la amígdala a los perros Beagle. La leña en los perros ocurrió rápidamente y no mostró las cinco etapas de Racine que se observaron en ratas. Después de una estimulación diaria con corrientes de 50 a 700 μA, la masticación se evocó en las primeras sesiones, pero las convulsiones tónico-clónicas generalizadas se desarrollaron rápidamente en todos los perros con una etapa intermedia de clonus facial, asintiendo con la cabeza y salivación profusa. Las convulsiones completamente enccionadas comenzaron con clonus facial, asentir con la cabeza y salivación, y fueron seguidas por opisthotonos, levantamiento de la pata delantera contralateral, caída hacia atrás, clonicidad de las patas traseras, extensión tónica de las patas delanteras y traseras, quiescencia, sacudidas mioclónicas o Después de encender, se observaron convulsiones espontáneas ocasionalmente en todos los animales, lo que es una diferencia importante con los roedores, que desarrollan convulsiones espontáneas solo después de varias 100 estimulaciones de la amígdala (304). Cuatro de los ocho perros ennados murieron después de desarrollar SE. Las convulsiones enc enenció por completo por fenobarbital y diazepam, mientras que el clonazepam solo fue parcialmente efectivo, y la fenitoína fue ineficaz (303).

Thompson y Galosy (305) han descrito las alteraciones del EEG durante el ence de la amígdala en perros. Además, el enceño se ha inducido en perros por estimulación eléctrica repetida de la corteza olfativa o la corteza piriforme anterior (306, 307), que es particularmente sensible al enceniza eléctrico (161, 308).

El perro como modelo de asfixia de nacimiento y convulsiones neonatales

La asfixia del nacimiento, o alteración del intercambio de gases durante el período perinatal, que conduce a la hipoxia progresiva, la hipercarbia y la acidosis, es un problema de salud mundial importante, responsable de más de 1 millón de muertes neonatales cada año en todo el mundo (309, 310). Aquellos que sobreviven a menudo sufren de una serie de problemas de salud, incluyendo convulsiones neonatales y encefalopatía hipóxico-isquémica (HIE). La asfixia del HIE después del nacimiento es la causa más común de lesión cerebral perinatal adquirida y puede conducir a secuelas neurológicas como la epilepsia más adelante en la vida (311). Se cree que las convulsiones neonatales, que suelen ocurrir durante las primeras 48 horas después del nacimiento, contribuyen a la mortalidad y la morbilidad después de la asfixia del nacimiento (312). Actualmente, la hipotermia terapéutica es el único tratamiento estándar para los bebés con HIE de moderada a grave y se ha demostrado que reduce tanto la mortalidad como la morbilidad (313). Sin embargo, la hipotermia terapéutica tiene varias limitaciones, por lo que se necesitan urgentemente nuevas terapias para HIE (311). Del mismo modo, las terapias utilizadas actualmente (por ejemplo, fenobarbital) para las convulsiones neonatales tienen una eficacia limitada (312). Los modelos animales de asfixia de nacimiento, HIE y convulsiones neonatales son importantes para explorar los mecanismos celulares y moleculares, evaluar el potencial de las nuevas estrategias terapéuticas y caracterizar los correlatos funcionales y conductuales de la lesión (314, 315).

El perro se ha utilizado como modelo de «animal grande» para la asfixia del nacimiento y las convulsiones neonatales (316–318). Por ejemplo, en una serie de estudios de referencia, Duffy et al. han utilizado perros recién nacidos para estudiar los efectos de la asfixia en el flujo sanguíneo cerebral y el metabolismo (319–321). Del mismo modo, se investigó el metabolismo cerebral después de las convulsiones inducidas en perros recién neonatales (316, 322). El «modelo de cachorro de Beagle de asfixia perinatal» se ha utilizado para estudiar nuevos enfoques terapéuticos, incluidos los bloqueadores de los canales de calcio, los antagonistas de los receptores de glutamato, los medicamentos antiinflamatorios no esteroideos y los inhibidores de la síntesis de tromboxano (317, 323–327). Más recientemente, la encefalopatía neonatal con convulsiones se describió como una enfermedad autosómica recesiva de los cachorros de caniche estándar (328). Sin embargo, esta condición no se asoció con la asfixia del nacimiento.

Uso de perros como modelo traslacional en la investigación de la epilepsia y el desarrollo de medicamentos antiseconvulsivos

Como se muestra en la revisión anterior sobre la epilepsia canina, la epilepsia en perros es similar a la epilepsia humana en su epidemiología y espontaneidad, y en su respuesta y resistencia a la terapia. Las similitudes hacen del modelo canino un modelo animal prometedor para probar nuevas terapias, incluidos los neurodispositivos. Las ventajas del modelo canino natural incluyen que (1) la vigilancia de la enfermedad en los perros es superada por la de las personas; (2) la endogamia en razas de perros de raza pura hace que la genética sea más fácil de determinar; (3) los estudios de medicamentos se pueden hacer a un costo más bajo que en personas sin la necesidad de aprobación regulatoria; (4) se pueden usar prototipo Los resultados de los estudios comparativos de epilepsia canina no solo son de un beneficio traslacional potencial para las personas, sino que a menudo también ayudan directamente a mejorar el resultado y la calidad de vida de las mascotas afectadas por la epilepsia. La imepitina ASM, que se desarrolló inicialmente para la epilepsia humana pero, basada en estudios en perros, fue aprobada para el tratamiento de la epilepsia canina, es un buen ejemplo a este respecto (ver más abajo).

Sin embargo, hasta ahora, la epilepsia canina es un modelo infrautilizado, que tiene varias razones, incluida la falta de conciencia pública sobre este modelo en el desarrollo de la investigación y la terapia, las marcadas diferencias entre perros y los seres humanos en la eliminación de medicamentos, la clasificación menos exhaustiva de la epilepsia canina y las convulsiones epilépticas, Sin embargo, como se discutió anteriormente, hay un aumento relativo de estudios de prueba de concepto y ECA de terapias en la epilepsia natural en el perro en los últimos ~15 años. Estos estudios caninos en las áreas de genética, terapia farmacológica, terapia dietética, dispositivos de EEG implantables y dispositivos terapéuticos muestran una prueba de concepto de que la epilepsia canina puede ser un muy buen modelo para la investigación comparativa para muchas, pero no todas, las facetas de la epilepsia, que se discutirán a continuación.

Además de los perros con convulsiones epilépticas naturales, las convulsiones pueden ser inducidas por estimulación química o eléctrica en perros sanos, lo que aumenta la aplicabilidad del modelo de perro para la evaluación de nuevos tratamientos. Un ejemplo importante en este sentido es el desarrollo de VNS, que se basó en una serie de estudios en perros con convulsiones inducidas (280), que se describirán con más detalle a continuación.

A continuación, destacaré algunas de las áreas en las que el uso de perros, ya sea con convulsiones naturales o inducidas, ha demostrado ser útil en la investigación traslacional.

Perros epilépticos como modelo para la evaluación de nuevos medicamentos anticonvulsivos

Patterson (8) sugirió que el modelo traslacional canino de la epilepsia bien puede resultar ser un excelente paso intermedio para confirmar los datos preclínicos en modelos de roedores justo antes de iniciar los estudios en humanos. Probablemente el mejor ejemplo a este respecto es la imepitoína, el primer agonista parcial del «receptor BDZ» desarrollado para el tratamiento de la epilepsia (101). Como se ilustra en la Figura 6, el receptor GABAA exhibe varios sitios de unión, incluido el sitio de reconocimiento GABA y diferentes sitios de reconocimiento para BDZ y barbitúricos (330). A través de estos sitios, los BDZ y el fenobarbital potencian la acción inhibitoria del GABA, actuando así como PAM. La Imepitoína, que no es un BDZ, también actúa como un PAM a través del sitio BDZ (anteriormente denominado «receptor BDZ»), pero con una afinidad y eficacia intrínseca mucho menores que los BD Debido a que el efecto anticonvulsivo de los medicamentos que actúan a través del sitio BDZ se produce a una baja ocupación de receptores, la imepitoína ejerce potentes efectos anticonvulsivo en varios modelos animales, pero, a diferencia de los BDZ, no induce sedación, ataxia o hipnosis en dosis altas y carece de tolerancia y responsabilidad de dependencia.

Mostramos en el i.v. cronometrado Prueba de umbral de convulsión de infusión de PTZ en perros que la imepitoína aumenta de forma independiente de la dosis el umbral de convulsión de PTZ en aproximadamente el mismo rango de dosis que el fenobarbital (Figuras 7A,B), mientras que el abecarnil, que actúa como agonista selectivo de subtipo de alta afinidad/ Basándonos en el perfil farmacológico único de la imepitoína, también realizamos estudios crónicos en perros y determinamos repetidamente el efecto anticonvulsivo durante el tratamiento (268). La administración oral prolongada con dos dosis de imepitoína dos veces al día con 5 o 40 mg/kg durante 5 semanas no se asoció con la pérdida de eficacia anticonvulsivo en el modelo de perro PTZ (Figura 7D). Por el contrario, como se muestra en la Figura 7D, tanto el diazepam como el clonazepam perdieron eficacia durante el tratamiento prolongado en perros.

Las propiedades únicas de la imepitoína en perros nos llevaron a realizar un ensayo prospectivo abierto en perros con epilepsia recién diagnosticada (268). Los datos de los experimentos agudos y crónicos con imepitoína en el modelo PTZ (Figura 7) se utilizaron para elegir dosis de imepitoína para el tratamiento de perros epilépticos. La imepitoína redujo notablemente la frecuencia y la gravedad de las convulsiones sin una diferencia significativa con respecto a los tratamientos estándar (fenobarbital o primidona), pero fue mucho mejor tolerada que los medicamentos estándar. En perros con DRE crónica, la mayoría de los perros mostraron una reducción en la frecuencia y gravedad de las convulsiones durante el tratamiento adicional con imepitoína (268). La eficacia anticonvulsivo y la tolerabilidad favorable de la imepitina en perros epilépticos se confirmaron posteriormente en varios ECA (57.101) y el medicamento fue aprobado en Europa para el tratamiento de la epilepsia canina en 2013.

Inicialmente se pensó que nuestros estudios canina sobre imepitoína complementaban los datos preclínicos antes de iniciar ensayos clínicos en humanos. Como predijo en los experimentos con perros, la imepitoína demostró ser altamente tolerable en los estudios farmacocinéticos y de tolerabilidad de fase 1 en voluntarios humanos. Sin embargo, el desarrollo posterior para los seres humanos se desperó debido a las diferencias farmacocinéticas entre fumadores y no fumadores (101). En cambio, se decidió desarrollar este compuesto como un ASM para perros con epilepsia, porque dos de los científicos (Chris Rundfeldt y Wolfgang Löscher) involucrados en el desarrollo de la imepitoína son veterinarios y argumentaron con éxito que hay una necesidad urgente de nuevos ASM en medicina veterinaria.

La β-carbolina abecarnil, que como imepitoína no perdió eficacia durante el tratamiento prolongado en perros (Figura 7D), se desarrolló inicialmente como un medicamento ansiolítico no sedativo («anxioselectivo») para humanos (331, 332). Sin embargo, el abecarnil también ejerce amplias antisevulsivos en una amplia variedad de modelos de convulsiones, incluidas las convulsiones de PTZ en perros y las convulsiones inducidas fóficamente en babuinos epilépticos (273, 274, 333). Abecarnil parece ser un agonista completo en los receptores GABAA que contienen subunidades α1 y α3, pero es un agonista parcial en otras isoformas de receptores. No se observó que el abecarnil causara alteraciones significativas en la actividad motora, con las actividades ansiolíticas y anticonvulsivantes del abecarnil que normalmente se manifestaban a dosis de 3 a 1.000 veces menos que las que inducen sedación/ataxia y miorrelaxación (332). Más recientemente, evaluamos su potencial anticonvulsivo en un estudio piloto controlado con placebo en personas con epilepsia y encontramos una eficacia marcada (334), que había sido predicha correctamente por el modelo PTZ del perro (Figuras 7C,D).

Perros epilépticos como modelo para el manejo dietético de las convulsiones

Las dietas cetogénicas, que son altas en grasas y bajas en carbohidratos, se han utilizado para tratar el DRE desde la década de 1920 (65.335). El mecanismo anticonvulsivo exacto de esta dieta no está claro, pero la dieta cetogénica conduce a aumentos en las cetonas circulantes, lo que puede contribuir a la eficacia en el tratamiento de las convulsiones farmacorresistentes (97). A pesar de un efecto positivo en la frecuencia de las convulsiones cuando se utiliza como tratamiento adjunto, la mayoría de los pacientes interrumpen la dieta debido a sus características desagradables y restrictivas. En los últimos 20 años, han surgido nuevas variantes de la dieta cetogénica clásica (335). Además, el eje microbiota-intestino-cerebro ha evolucionado como un objetivo potencial para la dieta cetogénica (336). Los perros epilépticos se han utilizado tanto para evaluar nuevas variantes de la dieta cetogénica como para estudiar el papel potencial de la microbiota intestinal (116, 337–340).

Perros epilépticos como modelo para nuevos dispositivos terapéuticos

En cuanto a los dispositivos, la ventaja de los perros frente a los modelos de epilepsia de roedores es que los prototipos de dispositivos de epilepsia de tamaño completo se pueden evaluar en perros. Como se describió anteriormente, la base experimental para la terapia con VNS fue una serie de estudios en la década de 1980 sobre los efectos de la estimulación vagal cervical en las convulsiones inducidas en perros (280). En estos experimentos en perros de raza mixta, las convulsiones o temblores, respectivamente, se indujeron por inyección i.v. de bolos de estricnina o PTZ a intervalos de 1 a 4 minutos hasta que se observó actividad muscular sostenida electromiográficamente. La estimulación vagal terminó con las convulsiones en 0,5-5 s. Zabara (280) sugirió que estos resultados pueden formar la base de un nuevo enfoque terapéutico para la epilepsia. De acuerdo con esta sugerencia, los resultados de VNS en perros se confirmaron en un modelo de mono y poco después en el primer implante de VNS en un paciente adulto con DRE (341). Después de los datos positivos de dos ECA, el sistema VNS Therapy^® recibió la aprobación de la FDA en 1997 para su uso como terapia complementaria para reducir la frecuencia de las convulsiones de inicio focal que son refractarias a los ASM (341). El primer ensayo clínico que utilizó este dispositivo en perros con DRE se publicó en 2002 (342), reportando una reducción de hasta el 50 % en la frecuencia de convulsiones en cuatro de los nueve perros. Para explorar los efectos neuroquímicos del VNS en perros, el sistema VNS Therapy^® se implantó en 8 perros Beagle y los niveles de serotonina (5HT), norepinefrina y dopamina se cuantificaron en el LCR después de 1 hora de VNS falso, estándar y microexplosión (343). El estándar de ciclo rápido y el microexplosión VNS causaron un aumento significativo de los niveles de norepinefrina en el LCR, mientras que no se detectaron cambios significativos en los niveles de 5HT o dopamina. Estos datos apoyan hallazgos anteriores que indican que el VNS influye en el sistema locus coeruleus-norepinefrina (344).

En la primera evaluación a largo plazo de la terapia VNS en un perro con epilepsia resistente a los medicamentos, un macho Shetland Sheepdog de 5 años fue tratado con VNS durante 1 año (345). Durante este período, los parámetros de estimulación se ajustaron repetidamente para optimizar la intensidad de la estimulación y evitar los efectos adversos. La frecuencia de las convulsiones tónico-clónicas generalizadas se redujo en un 87 % durante todo el período de VNS. El dueño informó de que el perro recuperó su personalidad y calidad de vida.

Más recientemente, Robinson et al. (346) examinaron la viabilidad y eficacia del VNS no invasivo (nVNS) como tratamiento adjunto para la DRE en perros. Se encontró que el nVNS es seguro y fácil de administrar con eventos adversos leves. De los 14 perros epilépticos, nueve lograron una reducción en la frecuencia de las convulsiones y cuatro se consideraron respondedores con una reducción del 50 % o más en las convulsiones desde el inicio hasta el período final de tratamiento (346).

Además de VNS, hay varios otros tipos de neuroestimulación invasiva o no invasiva disponibles para la terapia complementaria para personas con DRE (65). Una de las técnicas más utilizadas es la RNS, que fue aprobada por la FDA en 2013 (65). Mientras que el volumen total de cirugías de resección disminuyó en los últimos años, los implantes de RNS han aumentado en más del 100 % en personas con DRE (347). Los ECA en pacientes adultos con DRE han demostrado que el RNS de bucle cerrado al foco de convulsiones a través de electrodos hipocampales bilaterales reduce la frecuencia de las convulsiones incapacitantes, es bien tolerada y es aceptablemente segura (348, 349). El sistema NeuroPace RNS^®, que registra continuamente el iEEG, reconoce y responde a los patrones cerebrales únicos de cada paciente, proporcionando estimulación personalizada y previniendo las convulsiones antes de que comiencen. RNS u otros tipos de estimulación cerebral profunda aún no están disponibles de forma rutinaria para el tratamiento de DRE en perros, pero los perros desempeñaron un papel decisivo en el desarrollo de los dispositivos iEEG y los algoritmos de aprendizaje automático necesarios para desarrollar RNS de circuito cerrado para pacientes humanos. Recientemente, se informó de un nuevo dispositivo de estimulación y registro neuronal implantable para prevenir eventos SE en un perro con DRE grave (350).

Los datos generados por el monitoreo continuo de iEEG en los pacientes demostraron que, sin dicho monitoreo, los pacientes o sus familiares y cuidadores pasan por alto muchas convulsiones (351). Esto es ciertamente similar a la documentación de convulsiones, como los diarios de convulsiones utilizados por los propietarios de perros epilépticos, que pueden formar un sesgo significativo en los ensayos de nuevas terapias. De hecho, los recuentos de convulsiones basados en los diarios de convulsiones a menudo son inexactos y subestimados (351.352). Al igual que en la situación de la epilepsia humana, la imprevisibilidad de las convulsiones juega un papel importante en el manejo de la epilepsia canina, y los dueños de perros tienen un fuerte deseo de saber cuándo se produce una convulsión (353). La detección automatizada de convulsiones mediante dispositivos fiables de detección de convulsiones sería importante para guiar las decisiones de tratamiento o controlar los resultados en los ensayos clínicos tanto en pacientes humanos como caninos.

Perros epilépticos como modelo para nuevos dispositivos de EEG implantables

En 2011, Davis et al. (67) describieron un nuevo dispositivo implantado para registrar y analizar de forma inalámbrica el iEEG continuo (24/7) y probaron este dispositivo en seis perros epilépticos sin sed durante 5 meses (ver más arriba). Para el monitoreo de iEEG, se colocaron dos matrices de electrodos con 16 sensores intracraneales paralelas a la dura en el espacio subdural para registrar el iEEG de ambos hemisferios (Figura 8). Los sensores intracraneales se acoplaron a una unidad de adquisición y transmisión subclavicular implantada, recargable y recargable, que telemetro continuamente los datos de iEEG a una unidad de procesamiento externa para el almacenamiento de datos en tiempo real, el análisis y la comunicación de los resultados del análisis a los cuidadores. Se implementó un algoritmo de detección de convulsiones, entrenado en datos humanos de iEEG, en iEEG canino en tiempo real (67).

Este dispositivo se utilizó en estudios posteriores para la minería de iEEG continuo en la epilepsia canina focal (68, 355). Uno de los objetivos de estos estudios era investigar las ráfagas interictales y su relación electrográfica con las convulsiones. Otro objetivo era centrarse en los desafíos que presentan los nuevos dispositivos que monitorean y procesan continuamente los datos humanos del EEG durante largos períodos. Este trabajo ha evolucionado y mejorado constantemente en los últimos años, incorporado en dispositivos para detectar, predecir y responder a las convulsiones en varios nuevos dispositivos implantables (348, 349). El gran archivo de datos continuos analizados para este proyecto (hasta 14 meses de registro continuo de EEG en perros epilépticos) requería métodos rigurosos y automatizados, incluido el aprendizaje automático, para detectar y procesar la actividad del EEG. Los datos obtenidos validaron aún más la epilepsia canina como un modelo prometedor de epilepsia humana y generaron un conjunto de datos continuos de iEEG de una duración sin precedentes para su análisis (68, 355).

Además de la grabación de iEEG, se están desarrollando nuevos e interesantes dispositivos móviles (ambulatorios) para el monitoreo continuo del cuero cabelludo o el EEG del subcalmo en pacientes humanos con epilepsia (356, 357). Uno de estos dispositivos utiliza un electrodo de aguja subcutáneo ( también conocido como subcáscal o subdérmico) (el UNEEG SubQ™; UNEEG Medical A/S, Lynge, Dinamarca), que se coloca a través de un procedimiento quirúrgico mínimamente invasivo debajo del cuero cabelludo y contiene una bobina inductiva para la transferencia de energía y datos En relación con un registrador externo (el 24/7 EEGTM SubQ) combinado con una completa infraestructura de datos y un software de análisis, el electrodo implantado proporciona detección de convulsiones electrográficas continuas 24/7 y automatizada durante un máximo de 15 meses (358–360). Se han desarrollado y probado varios sistemas de subcárpón similares en humanos, incluido el uso de dichos sistemas para el pronóstico de convulsiones (359, 361). El tamaño del electrodo de aguja subcutánea o el dispositivo de subcoron del sistema UNEEG sería ideal para los registros continuos de EEG en perros epilépticos, que planeamos explorar pronto. Las grabaciones de video-EEG inalámbricas a corto plazo de perros epilépticos no seados a través de electrodos de alambre subdérmicos corroboraron la viabilidad de dicho enfoque (362).

Perros epilépticos como modelo para la previsión de convulsiones

La predicción de la aparición de convulsiones epilépticas utilizando algoritmos de aprendizaje automático que operan con iEEG o datos de EEG del cuero cabelludo tiene el potencial de mejorar la vida de los pacientes que viven con convulsiones (363, 364). Sin embargo, el progreso hacia un pronóstico confiable de las convulsiones se ha visto obstaculizado por la falta de acceso abierto a las grabaciones de EEG de larga duración con un número adecuado de convulsiones para que los investigadores comparen rigurosamente los algoritmos y los resultados. En 2014, se ejecutó una competencia internacional de predicción de convulsiones a gran escala en un portal de concurso de ciencia de datos estándar, que involucró una combinación de datos de iEEG humanos a corto plazo (con 942 convulsiones registradas durante más de 500 días) y datos de iEEG a largo plazo en perros (348 convulsiones registradas durante 1.500 Los datos de estos estudios demostraron la viabilidad de la previsión de convulsiones en la epilepsia canina y humana. Desde entonces, las grabaciones de iEEG de larga duración de perros epilépticos se han utilizado para mejorar aún más los algoritmos de aprendizaje profundo desarrollados para el pronóstico de convulsiones (367–370). Es importante destacar que la evidencia más sólida de que la predicción de convulsiones es posible proviene de los registros a largo plazo en perros epilépticos, lo que corrobora aún más la epilepsia canina como modelo traslacional. Estos estudios han demostrado que la predicción de convulsiones funciona mejor que el azar en todos los perros estudiados.

Perros epilépticos como modelo de convulsiones resistentes a los medicamentos

Como se describió anteriormente, al igual que en los seres humanos, la resistencia a los medicamentos es el principal problema clínico en el manejo terapéutico de las epilepsias caninas. Varios ECA con ASM en perros con epilepsia recién diagnosticada han demostrado que al menos el 50 % de los animales no logran el control de las convulsiones (121). Por lo tanto, los perros epilépticos son un modelo ideal para estudiar los mecanismos de la epilepsia (95, 121, 153, 371). Hasta donde sabemos, los perros epilépticos son el único modelo no ingrante de epilepsia que permite la selección de animales que responden y no responden al tratamiento farmacológico y, por lo tanto, parecería representar una herramienta definitiva para estudiar por qué y cómo la epilepsia se vuelve intratable. Los perros con convulsiones resistentes al ASM a menudo son sacrificados, lo que hace posibles los estudios cerebrales post mortem. En este sentido, un biobanco para el tejido cerebral canino sería útil porque esto puede proporcionar a los neurólogos una nueva visión de la morfología cerebral epiléptica e identificar causas subyacentes como la displasia cortical, que podría pasarse por alto en la medicina veterinaria y ser factores vitales para el desarrollo de la resistencia a los medicamentos (47).

Un examen detallado de perros con convulsiones tónico-clónicas intractables generalizadas indicó varias diferencias entre los animales resistentes y los no resistentes (95, 121, 372). Los perros con epilepsia intratable tienen una mayor frecuencia de convulsiones y convulsiones más graves (incluidos SE y grupos de convulsiones) que los perros epilépticos que responden a los ASM, lo que es consistente con los datos de la evaluación pronóstica en humanos (121) y en línea con la hipótesis de gravedad intrínseca de

Además, se observaron diferencias en la distribución de la raza en los respondedores de ASM y los no respondedores, lo que indica que la genética está involucrada en la capacidad detratabilidad médica de la epilepsia canina (372). La duración del tiempo durante el cual la epilepsia había estado presente antes del tratamiento no parecía ser de gran importancia para la eficacia de la terapia con ASM en perros epilépticos.

Más recientemente, el papel de la «hipótesis del transportador» de DRE se ha abordado en perros epilépticos (121).Para varios ASM importantes, la absorción, distribución y eliminación de medicamentos se ven afectados por los transportadores de eflujo de medicamentos como la glicoproteína P (Pgp), que están regulados por receptores nucleares promiscuos sensibles a los medicamentos y pueden estar sobreexpresados en pacientes con epilepsia (120). Las bombas de eflujo como la Pgp también se expresan en el BBB, lo que reduce críticamente los niveles de fármaco funcionalmente relevantes en los sitios objetivo en el tejido epileptogénico, lo que puede contribuir a la resistencia al ASM. Tanto los estudios preclínicos como los clínicos han encontrado un aumento de la expresión de la Pgp y otros transportadores de eflujo en el área del foco epiléptico de individuos resistentes al ASM (120, 374). Tal aumento de la expresión del transportador puede ser el resultado de convulsiones frecuentes o factores genéticos, o ambos. Por ejemplo, se ha informado de que SE en perros aumenta la Pgp en el cerebro canino (375) y los polimorfismos en el gen ABCB1 que codifica Pgp se han asociado con resultados de las convulsiones en Collies con epilepsia (122, 376). Por lo tanto, el aumento de la expresión de BBB de Pgp puede estar involucrado en la resistencia al ASM en los perros, aunque varios otros mecanismos ciertamente contribuyen a este fenómeno (120). El tratamiento adicional con el inhibidor de Pgp verapamilo en perros con epilepsia resistente al fenobarbital no logró mejorar el control de las convulsiones (377). Sin embargo, el verapamilo no es un bloqueador selectivo de la Pgp, sino que actúa principalmente como un bloqueador de los canales de calcio dependientes del voltaje, lo que complica la interpretación de los estudios con este medicamento. Por lo tanto, se necesitan estudios clínicos con inhibidores más selectivos de la Pgp (121). La sobreexpresión de Pgp en el cerebro y su inhibición se puede visualizar mediante imágenes PET (378).

Otra hipótesis popular de resistencia a ASM, la «hipótesis objetivo», sugiere que los objetivos ASM en el cerebro se alteran en DRE (120). Aunque es atractiva, la evidencia clínica de este mecanismo es muy limitada. Además, el hecho de que la mayoría de los pacientes resistentes a ASM sean resistentes a varios ASM que actúan sobre diferentes objetivos terapéuticos socava la utilidad general de la hipótesis del objetivo (374). Recientemente, se ha sugerido que los mecanismos epigenéticos y las interacciones proteína-proteína pueden resultar en alteraciones de diversas dianas de medicamentos en las regiones del cerebro epileptogénico, lo que explica por qué la mayoría de los pacientes resistentes al ASM son resistentes a varios ASM que actúan sobre diferentes dianas terapéuticas (121, 379). Las convulsiones y la epilepsia inducen cambios epigenéticos en el transcriptoma de las proteínas (incluidas las dianas de los medicamentos) por metilación del ADN, lo que puede ser la base de la resistencia de varios ASM. Sin embargo, esta interesante hipótesis necesita una mayor exploración tanto en los modelos animales como en la epilepsia humana y canina.

Estado epiléptico en perros como modelo para nuevos tratamientos

En 2011, Leppik et al. (77) sugirieron que la SE canina de origen natural puede convertirse en una plataforma de traducción para evaluar la seguridad y eficacia de compuestos interesantes con actividad anti-SE en estudios de roedores antes de su eventual uso en ensayos en humanos. Esta propuesta se basó en un estudio aleatorizado, controlado con placebo y de doble máscara sobre levetiracetam i.v. en perros que se presentó con SE convulsiva al Centro Médico Veterinario de la Universidad de Minnesota. Los perros que no se liberaron de convulsiones con diazepam fueron inscritos y tratados con levetiracetam o placebo, lo que resultó en una tasa de respuesta del 56 % para el levetiracetam en comparación con el 10 % para el placebo (77). Los detalles del ensayo completo, que también incluyó perros con convulsiones repetitivas agudas (convulsiones en racimo), se publicaron en 2012 (380). Las etiologías de convulsiones identificadas fueron epilepsia idiopática (n = 10), enfermedad inflamatoria del SNC (n = 4), neoplasia intracraneal (n = 2), encefalopatía hepática (n = 1), y dos perros no tenían causa determinada. Leppik et al. (77) concluyeron que, a diferencia de los modelos de roedores de SE inducida eléctrica o químicamente, una especie de prueba que tuviera SE natural similar a la de los seres humanos y más cercana en términos de características farmacocinéticas y tamaño corporal sería muy útil. Otra ventaja es que, a diferencia de los humanos, los estudios controlados con placebo en perros son posibles porque los tratamientos aprobados por la FDA para el SE canino no están disponibles. La prometedora eficacia del levetiracetam en el SE canino refractario al diazepam (establecido) se tradujo en eficacia en el SE humano establecido (381).

En 2015, se publicó un ECA multicéntrico de prueba de principio sobre SE canino establecido tratado con fosfenitoína i.v., un profármaco de la fenitoína (382). La fosfenitoína fue significativamente más eficaz que el placebo en los niveles plasmáticos de fenitoína dentro del rango de concentración terapéutica para las personas. En un estudio posterior, el mismo grupo evaluó la farmacocinética del topiramato i.v. en perros con epilepsia natural (383). El topiramato aún no está aprobado para la administración i.v., pero, según los datos de la administración de la sonda nasogástrica, puede ser una opción interesante para el tratamiento de la SE establecida (384). En este sentido, es interesante observar que evaluamos la seguridad y la farmacocinética de una nueva formulación i.v. de carbamazepina basada en ciclodextrina en perros (385) y demostramos su eficacia en un modelo de ratón de SE convulsivo (386). En 2016, la FDA aprobó una formulación i.v. basada en ciclodextrina de carbamazepina para su uso en humanos.

Recientemente, Vuu et al. (387) informaron sobre la farmacocinética, la farmacodinámica y la seguridad de una nueva formulación i.v. basada en ciclodextrina de alopregnanolona en perros sanos y epilépticos para desarrollar esta formulación para el tratamiento temprano de la SE. La aloprégnanolona, un neuroesteroide que modula los receptores GABAA sinápticos y extrasinápticos, demostró ser eficaz en un modelo de ratón de SE establecido (388). En el estudio en perros, el rápido inicio del efecto de la alopergnanolona después de la infusión intravenosa sugirió que este medicamento puede ser útil en el tratamiento temprano de la SE (387). En general, estos diversos estudios establecen al perro como un modelo clínico viable de SE humano.

Convulsiones inducidas en perros como modelo para nuevos tratamientos

Como se describió anteriormente, las convulsiones inducidas en perros sanos se han utilizado ampliamente para evaluar nuevos ASM y dispositivos terapéuticos. El modelo más utilizado ha sido el i.v. cronometrado. Prueba de umbral de convulsión de infusión de PTZ, que fue fundamental en el desarrollo preclínico de nuevos ASM como la imepitoína. Sin embargo, el modelo de PTZ no es susceptible a todas las terapias anticonvulsivos, como lo ilustra la falta de VNS para aumentar el umbral de convulsivo de PTZ en perros (343). A este respecto, es importante tener en cuenta que la PTZ actúa como un antagonista del receptor GABAA y, como tal, es particularmente sensible a los ASM (como los BDZ, la imepitoína y el fenobarbital) que actúan como PAM en este receptor. Por lo tanto, la PTZ no puede reemplazar las pruebas de convulsión, como el modelo MES, que son sensibles a los ASM que actúan por varios otros mecanismos. Al igual que la prueba MES en roedores (389), Territo et al. (285) han demostrado que las convulsiones clónicos en la prueba MES en perros pueden suprimirse de forma dependiente de la dosis por el fenobarbital. Los autores sugirieron que el MES es un modelo útil para evaluar las convulsiones generalizadas en caninos y puede proporcionar una herramienta para la selección de dosis de nuevos compuestos farmacéuticos antes de los primeros ensayos clínicos en humanos. En un estudio posterior, Territo et al. (284) utilizaron el modelo de perro MES para evaluar más a fondo la eficacia antiseconvulsiva de la ameltolida, que actúa modulando los canales de sodio dependientes del voltaje de las neuronas presinápticas.

Además de usar el i.v. cronometrado Prueba de umbral de convulsión de infusión de PTZ para determinar la eficacia de ASM en perros, esta prueba se puede utilizar para determinar si la pérdida de eficacia (tolerancia) se desarrolla tras la administración crónica. Los ejemplos se ilustran en la Figura 7D. Además, esta prueba se puede utilizar para determinar si la hiperexcitabilidad de la abstinencia se produce después de la rápida interrupción del tratamiento. Los síntomas de abstinencia, incluida una disminución del umbral de convulsiones, convulsiones espontáneas o, eventualmente, SE, son típicos de las drogas (como los BDZ, los barbitúricos y los opioides) que inducen dependencia física durante el tratamiento crónico. Para tales medicamentos, los síntomas de abstinencia, por supuesto, también ocurren cuando no se inducen convulsiones durante el tratamiento prolongado, pero la inducción de convulsiones permite determinar la tolerancia y la dependencia en el mismo experimento (100). Para los medicamentos que actúan a través del sitio de unión BDZ del receptor GABAA, como alternativa a la terminación abrupta del tratamiento, la inyección de medicamentos (como el flumazenil) que actúan como antagonistas en este sitio se ha utilizado para precipitar los síntomas de abstinencia (390). El modelo de perro ha sido útil para demostrar que la tolerancia y la dependencia pueden ser abolidas mediante el desarrollo de compuestos, como la imepitoína o el abecarnil, que actúan solo como agonistas parciales o selectivos de subtipo en el receptor GABAA (101).

El perro como modelo para los estudios farmacocinéticos

Como se muestra en la Tabla 1, la mayoría de los ASMS son eliminados más rápidamente por los perros que por los humanos, lo que restringe el uso de ASM en la epilepsia canina. A pesar de las diferencias entre perros y humanos en la cinética de eliminación de muchos ASM (Tabla 1), tanto los perros sanos como los epilépticos se utilizan para estudiar ciertos aspectos farmacocinéticos de los ASM. Por ejemplo, hemos utilizado perros para estudiar la cinética de la entrada del SNC de varios ASM (16, 18, 23). Del mismo modo, incluimos a los perros al evaluar las diferencias de especies en el metabolismo y la unión a proteínas plasmáticas de los ASM (13-15, 391) y caracterizamos la farmacología de los metabolitos activos, como el principal metabolito activo del valproato, en perros (392). Además, como se describió anteriormente y se muestra en la Tabla 1, hemos determinado la farmacocinética de varios ASM en perros como base para la selección de la dosis y el intervalo de dosificación para el tratamiento crónico en perros epilépticos (11, 13-17,19-24, 393). Más recientemente, estudiamos en perros si el cambio de la marca a las formulaciones genéricas de fenobarbital está asociado con diferencias en los niveles de medicamentos efectivos (394).

Muchos otros grupos han utilizado perros sanos o epilépticos para estudios farmacocinéticos, incluidos estudios recientes sobre fosfenitoína i.v. (382, 395), topiramato (383) y alopregnanolona (387). Tales estudios son importantes para caracterizar aún más las diferencias de especies en la farmacocinética de los medicamentos y proporcionar una base para la terapia racional de la epilepsia canina o SE. Además, los datos de los estudios invasivos sobre la penetración de la droga BBB en perros se pueden traducir a los seres humanos, porque las características de la BBB son similares entre las especies de mamíferos, como los perros y los humanos (396).

Conclusión

Como se muestra en esta revisión, debido a las impresionantes similitudes epidemiológicas, clínicas y farmacológicas, la epilepsia canina natural es un excelente modelo para la epilepsia humana. Lo mismo es cierto para el SE canino. A pesar de que los perros metabolizan la mayoría de los ASM más rápidamente que los humanos (Tabla 1), los niveles plasmáticos efectivos durante la terapia de la epilepsia crónica son notablemente similares, por ejemplo, como se muestra para el fenobarbital. La resistencia a los medicamentos es un problema importante tanto en la epilepsia canina como en la humana. Se producen comorbilidades similares en ambas especies. Además, el tamaño del cuerpo de los perros está más cerca de los humanos que el tamaño del cuerpo de los roedores, lo que hace que la conversión de dosis entre perros y humanos sea más precisa. Los factores de escala para las dosis equivalentes en humanos son ~1.8 para los perros, pero ~12 y ~6 para ratones y ratas, respectivamente (397). Es importante destacar que los perros son lo suficientemente grandes como para acomodar dispositivos terapéuticos o iEEG diseñados para humanos. Los estudios en perros epilépticos con tales dispositivos han reportado eventos ictales que mostraron una notable similitud con las convulsiones humanas (68, 355). El EEG de fondo y las ráfagas interictales de descargas epilépticas en estos animales también eran indistinguibles de las grabaciones de iEEG humanas. Este trabajo proporcionó un rico conjunto de datos de una longitud sin precedentes para estudiar las periodicidades de las incautaciones y desarrollar nuevos métodos para el pronóstico de las incautaciones (363).

Sin embargo, también hay limitaciones del perro epiléptico como modelo traslacional (329). A pesar de los esfuerzos de la IVETF para estandarizar el diagnóstico de la epilepsia y la evaluación de las respuestas terapéuticas, la clasificación de las convulsiones y la epilepsia en los perros es controvertida. Al menos en parte, esto se debe a que el EEG no es un procedimiento estándar en el manejo de diagnóstico de pacientes caninos con sospecha de epilepsia. Además, el uso de técnicas de imagen modernas pero costosas, como la resonancia magnética, no es un procedimiento rutinario en medicina veterinaria, aunque su uso está aumentando constantemente. En cuanto a los estudios sobre medicamentos o dispositivos en perros epilépticos, dichos estudios se ven muy afectados por la motivación y fiabilidad del propietario de los perros. Los ensayos clínicos en medicamentos epilépticos son tan elaborados y lentos como los ensayos en pacientes humanos, pero mucho menos costosos y menos limitados que los estudios en humanos. Por lo tanto, en el desarrollo de medicamentos o dispositivos, los perros epilépticos solo deben usarse con fines de traducción si el valor adicional es importante para la decisión de iniciar o continuar las pruebas en humanos. Ejemplos relevantes a este respecto son los estudios sobre nuevos tratamientos de SE o nuevos dispositivos iEEG y algoritmos de pronóstico de convulsiones. Los perros de laboratorio, como los Beagles, con epilepsia natural, son una alternativa a las mascotas, pero el costo y el esfuerzo para mantener a dichos perros, junto con consideraciones éticas, plantean limitaciones para la investigación experimental de la epilepsia en dichos animales (329).

En resumen, los perros con convulsiones naturales o inducidas proporcionan excelentes modelos de animales grandes para cerrar la brecha traslacional entre los roedores y los humanos en el desarrollo de nuevas terapias. Además, debido a que el perro no solo es una especie preclínica para la medicina humana, sino también un posible paciente y mascota, la investigación sobre esta especie sirve tanto a la medicina veterinaria como a la humana.

devoción

Esta revisión está dedicada a mis difuntos colegas y amigos, los doctores. Hans-Hasso Frey y Dieter Schmidt, que iniciaron mi interés en los perros epilépticos como modelo traslacional en la década de 1970 y realizaron varios estudios conmigo en esta especie.

Contribuciones del autor

WL escribió esta reseña y acepta ser responsable de todos los aspectos del trabajo.

Financiación

Los propios estudios del autor en perros han sido financiados en parte por la Deutsche Forschungsmeinschaft (Bonn, Alemania, números de subvención LO 274/xx). Esta publicación de acceso abierto fue financiada por la Deutsche Forschungsgemeinschaft dentro del programa LE 824/10-1 Open Access Publication Costs y la Fundación de la Universidad de Medicina Veterinaria de Hannover.

Conflicto de intereses

El autor declara que la investigación se llevó a cabo en ausencia de cualquier relación comercial o financiera que pudiera interpretarse como un posible conflicto de intereses.

Nota del editor

Todas las afirmaciones expresadas en este artículo son únicamente las de los autores y no representan necesariamente las de sus organizaciones afiliadas, o las del editor, los editores y los revisores. Cualquier producto que pueda ser evaluado en este artículo, o reclamo que pueda ser hecho por su fabricante, no está garantizado ni respaldado por el editor.

Agradecimientos

Agradezco a Michael Podell (MedVet, Columbus, Ohio), Edward E. Patterson (Departamento de Ciencias Clínicas Veterinarias, Facultad de Medicina Veterinaria de la Universidad de Minnesota, St. Paul, Minnesota) e Ilo E. Leppik (MINCEP Epilepsy Care, University of Minnesota Physicians, Minneapolis, Minnesota) por revisar críticamente una versión anterior de este manuscrito. Agradezco a los muchos colegas que han trabajado conmigo durante los últimos ~45 años en la evaluación del perro como un modelo traslacional para la investigación de la epilepsia.

Referencias