Actividad convulsiva inducida por electrochoque en larvas de Drosophila

Resumen

Este protocolo detalla el uso de larvas de Drosophila para identificar compuestos anticonvulsivos únicos para el tratamiento de la epilepsia.

Resumen

La epilepsia presenta una importante carga para la salud que se ve agravada por el elevado número de individuos refractarios a los fármacos. Si bien algunos pacientes refractarios a los medicamentos responden a tratamientos no farmacológicos (por ejemplo, estimulación del nervio vago, dieta cetogénica, etc.), el último recurso para muchos es la cirugía desafiante y costosa para aliviar las convulsiones. Si bien en general se reconoce que se requieren medicamentos anticonvulsivos con una gama más amplia de objetivos, el obstáculo para lograrlo es la identificación de nuevos objetivos farmacológicos. Los modelos de animales genéticamente manejables son prometedores en este sentido. La mosca de la fruta, Drosophila melanogaster, se ha convertido en un poderoso modelo para investigar las bases mecanicistas de las convulsiones y mejores tratamientos para ellas. Muchas mutaciones identificadas en moscas dan lugar a que las larvas y los adultos presenten una actividad similar a la de las convulsiones en respuesta a una fuerte estimulación (eléctrica, mecánica y/o térmica). Muchas de estas mutaciones se encuentran en genes homólogos a los que contribuyen a las epilepsias genéticas humanas (por ejemplo, el canal Na⁺ dependiente de voltaje). Ahora también es posible reemplazar un gen de mosca con su equivalente humano que, además, porta una mutación relacionada con la enfermedad. Así, la humilde mosca se ha convertido en un avatar para modelar la enfermedad humana. Este estudio describe un método adecuado para utilizar larvas de Drosophila para el cribado de fármacos de bajo a medio rendimiento con el fin de identificar compuestos únicos, y sus objetivos, que tienen potencial anticonvulsivo.

Introducción

La epilepsia sigue siendo una carga importante para la salud, que afecta aproximadamente al 1% de la población mundial. A pesar de que ahora existen más de 30 medicamentos anticonvulsivos (ASM) para el tratamiento clínico, alrededor de un tercio de las personas con epilepsia siguen siendo refractarias a los medicamentos, lo que significa que no responden bien al tratamiento farmacológico ^1,2. Además, los fármacos disponibles son solo paliativos y, como tales, no previenen la epileptogénesis ni proporcionan una cura³. Por lo tanto, existe una necesidad c....

Protocolo

La mosca de la fruta, Drosophila melanogaster, se utiliza en este estudio (consulte la sección de Resultados para obtener más detalles). Esta técnica es la más adecuada para las larvas errantes de tercer estadio (L3). El protocolo experimental es relativamente simple, pero requiere práctica para perfeccionarlo. En nuestra experiencia, los nuevos estudiantes necesitan alrededor de 2 semanas para dominar el ensayo y se benefician enormemente de ver a otros investigadores más experimentados realizar el ensayo en tiempo real utilizando un microscopio de disección con cámara o similar. Los reactivos y el equipo utilizado en este e....

Resultados

Numerosas mutaciones de Drosophila exhiben un comportamiento similar a las convulsiones ^7,20. La base genética de estas mutaciones es variada, lo que imita favorablemente las causas genéticas igualmente variadas de la epilepsia humana. Tres de las mutaciones de Drosophila más estudiadas son para^{bangsenseless} (para^bss), julius seizure (jus) y easy-shock (eas). La mutación.......

Discusión

El método de electrochoque para inducir convulsiones en larvas de Drosophila proporciona un cribado simple pero eficiente para identificar nuevos compuestos anticonvulsivos o manipulaciones genéticas. Sin embargo, debido a que se trata de un ensayo cualitativo, su principal limitación es que el método no puede identificar fácilmente tamaños de efecto pequeños. Sin embargo, el rendimiento medio que permite, que se presta para cribar hasta ~5 compuestos por semana, por investigado.......

Materiales

Lista de materiales utilizados en este artículo

Nombre	Empresa	Número de catálogo	Comentarios
Portaelectrodo	Instrumentos de precisión mundial	M3301
Capilares de vidrio	Instrumentos de Harvard	GC100F-10
Alambre de tungsteno (99,95%)	Goodfellow Cambridge, Reino Unido		0,1 mm de diámetro
Estimulador de voltaje	Digitimer Ltd, Reino Unido	DS2A mkII	Estimulador aislado de voltaje constante