Administración del factor fibroblástico de crecimiento en disfunciones neurológicas consecutivas a hipoxia/isquemia perinatal.
Avances en la Restauración del Sistema Nervioso.
México, D.F. (1994)
Introducción
El desarrollo y mantenimiento del sistema nerviosos central (SNC) es críticamente dependiente de la disponibilidad de oxígeno y glucosa.
Las lesiones cerebrales por hipóxia/isquemia perinatal ocasionan subsecuentemente afecciones del sistema motor e incapacidades cognositivas que se hacen más evidentes durante el desarrollo.
Algunos autores mencionan como más sensibles a la hipóxia a las neuronas corticales, a las pirámides de hipocampo, a las de ganglios basales y a las células basales y a las células de Purkinje en cerebelo.
El FACTOR de CRECIMIENTO FIBROBLASTICO básico (bFGF) incrementa la sobrevivencia y crecimiento neurítico de neuronas fetales y adultas de varias regiones del sistema nervioso central (SNC), incluyendo a las anteriormente mencionadas.
“IN-VIVO”, previene la muerte de neurónas colinergicas septales después de transección de la fimbria-fornix, revierte el déficit tanto morfólogico como químico de neuronas dopaminérgicas en ratones tratados con MPTP (análogo de Meperidina 1 Methyl-4-phenyl-1,2,3, tetrahydropyridina); el FGF ácido (aFGF) favorece la recuperación parcial en ratones jóvenes tratados con MPTP.
Estudios previos relizados por nuestro grupo IINEDEC, en ratas Wistar con daño cerebral inducido por hipóxia/isquemia, han mostrado que aplicaciones intramusculares (IM) de FGF bovino previenen la disminución de dopamina en cuerpo estriado y la actividad de COLIN-ACETIL TRANSFERASA (CAT) en el cuerpo estriado e hipocampo; los análisis electrofisiológicos mostraron mejoría en los niveles de la POTENCIA ABSOLUTA (PA) del ELECTROENCEFALOGRAMA (EEG) de ratas tratadas con FGF, así como disminución en el número de asimetrías en la potencia absoluta (PA) y mejoría significativa en el coeficiente de correlación lineal de los potenciales evocados visuales (VEPs) (ver parte 1)(Aguilar et al. 1993).
El análisis por homogeización, centrifugación, ultrafiltración tangencial y cromatografía de líquidos de alta resolución (HPLC) reveló que este FGF esta constituido en 72% por la forma básica y 28% de la forma ácida.
Los estudios toxicológicos e inmunológicos de la administración del FGF en ratas Wistar, cuyos y ratones Balb-c fueron negativos, no apreciándose anormalidades en tratamientos agudos y crónicos, no se generaron neoplasias ni fué genotóxico o mutagénico (ver parte 1)(Aguilar et al. 1993).
Tolerancia y evaluación inmunológica
Con objeto de evaluar la tolerancia y seguridad inmunológicas al FGF bovino mencionado, 8 voluntarios adultos sanos recibieron 1.0, 0.7, 0.35 y 0.18 µg/kg cada dos semanas durante seis meses y su suero fué analizado por el método de ELISA.
Estudios paraclínicos (biometría hemática, química sanguínea, general de orina y pruebas de funcionamiento hepático), fueron realizados cada tres meses en cada voluntario, los resultados del ELISA en ningún caso detectaron anticuerpos contra el FGF bovino.
Los estudios paraclínicos no mostraron diferencias significativos respecto a los valores previos al tratamiento (ver parte 1)(Aguilar et al. 1993).
Deficiencia mental (DM)
EVALUACION PSICOMETRICA
85 niños con deficiencia mental (DM) y antecedentes de hipóxia/isquemia perinatal (etiología más probable de la DM) sin epilepsia, actividad paraxística ni otras enfermedades agudas o crónicas, fueron los sujetos de estudio.
GRUPO “A”
6 niños de 1 a 4 años de edad, con COCIENTE de DESARROLLO (CD) = 30% fueron evaluados el inicio y al final de 10 meses de tratamiento con la Escala P.A.R. y paraclínicos de rutina.
Grupo control fué apareado en número, edad, sexo y nivel de deficiencia.
Ambos grupos pertenecieron a la misma clase y estubieron sometidos al mismo tipo de estimulación educativa.
GRUPO “B”
Fué formado por 8 niños con retardo mental, COCIENTE INTELECTUAL (CI) ± 50, entre 6 y 11 años de edad.
Grupo control fué apareado en número, edad, sexo y nivel de deficiencia.
Ambos grupos pertenecieron a la misma clase y recibieron el mismo tipo de estimulación educativa.
Le evaluación de ambos grupos se realizó al inicio y al final de un período terapéutico de 7 meses con es test WISC-MEXICANO y el gestáltico viso motor de BENDER y paraclínicos de rutina.
GRUPO “C”
Consistió de 40 tratados y 18 controles evaluados con la escal de Gesell, se dividieron en dos subgrupos “C1″ de 0 a 4 años (n=22), controles (n=10), “C2″ de 5 a 8 años tratados (n=18), controles (n=8), apareados en edad y nivel de deficiencia.
PROGRAMA TERAPEUTICO
La dosis por aplicación de FGF bovino (0.4 µg/kg de peso corporal) fué usada en los grupos “A” y “B”, con una aplicación mensual, y en el grupo “C” (0.28 µg/kg) cada 2 semanas.
La duración del tratamiento fué de 10 meses para el grupo “A”, 7 meses para el grupo “B” y 12 meses para el grupo “C”.
RESULTADOS
Como muestra la (figura 1a), se apreció un incremento significativo en la tasa de desarrollo de los niños del grupo “A” respecto a sus controles.
En el grupo “B” se apreció un incremento cercano a 10 puntos en cociente intelectual (CI) verbal y de ejecución del grupo tratado mientras que en el grupo control no se observaron cambios significativos (figura 1b).
El test de BENDER reveló un incremento en el desarrollo de 6 meses en el grupo tratado, mientras que el control no incrementó los cambios no fueron significativos probablemente debido a la dispersión. Los estudios preclínicos no revelaron diferencias entre tratados y controles.
En el grupo “C”, se apreció un incremento significativo ( p < 0.001 ) en la tasa de desarrollo de los pacientes tratados de ambos subgrupos, respecto a los controles (figuras 1c y 1d),apreciando que la tasa fué mayor en el período de 6 meses que la del segundo período de 6 a 12 meses.
La prueba de ELISA realizada en los pacientes no detectó anticuerpo contra el FGF utilizando las pruebas paraclínicas no mostraron diferencias significativas.
Cerca del 10% de los pacientes tratados mostraron una moderada hiperactividad e irratibilidad durante las 2 o 3 primeras aplicaciones.
No se mostraron otros defectos colaterales (Aguilar et al. 1993).
EVALUACION NEUROMETRICA
Los pacientes de este estudio pertenecieron al grupo “C”, 35 de los tratados y 16 controles.
ANALISIS EN EL DOMINIO DE LA FRECUENCIA
Se evaluó cada 6 meses cambios significativos en la magnitud de potencia absoluta (PA) y su número de asimetrías, usando 16 electrodos sobre el cuero cabelludo de acuerdo al sistema internacional 10-20, las 16 señales fueron digitalizadas y sometidas a transformadas rápidas de Fourier.
Las grabaciones fueron hechas durante el sueño en fase II. La potencia absoluta (PA), expresada en microvopltios (µv), fué analizada en 2 bandas 1.5 – 3.5 y 3.5 – 7.5 Hz.(el resto de las bandas mostró muy escasa potencia).
El análisis estadistico usando la “t” de Student comparó el set inicialde 18 segmentos de 2.72 segundos contra el de 6 meses y este contra el de 12 meses en cada paciente.
Los incrementos, decrementos y asimetrías interhemisféricas en potencia absoluta (PA) fueron comparados entre grupos a través de la “t” de Student.
RESULTADOS ANALISIS EN EL DOMINIO DE LA FRECUENCIA
La potencia absoluta (PA) aumentó significativamente ( p < 0.0001 ) a los 6 meses en las bandas delta y theta como lo muestra el número de áreas con incremento en el grupo tratado respecto a los controles.
A los 12 meses la potencia absoluta (PA) disminuyó significativamente ( p < 0.0001 ) en un número similar de áreas en ambas bandas, esto cuando se comparó contra el sexto mes (Tabla 1).
El número de asimetrís se redujo significativamente en los tratados respecto a los controles.
ANALISIS EN EL DOMINIO DEL TIEMPO
Un grupo de 12 niños con deficiencia mental (DM), deficiencia visual y muy sobre o ausente componente negativo (N 105-160 ms) de los POTENCIALES EVOCADOS VISUALES (VEPs) en electrodos occipitales fué estudiado.
La evaluación con los potenciales evocados visuales (VEPs) se realizó a los 0 y 12 meses de acuerdo a Harmony et al (1973) con algunas modificaciones, se usaron 16 electrodos sobre el cuero cabelludo de acuerdo con el sistema internacional 10-20, el estímulo fué con flash de luz blanca.
Análisis posterior en 01 y 02 fué realizado en el segmento de 80-316 milisegundos (ms).
Coeficiente de correlación lineal (CCL), razón de energí (RE) y área de componentes negativos (ACN), fué determinado en cada paciente. Los datos iniciales fueron comparados con los finales usando la “t” de Student.
RESULTADOS ANALISIS EN EL DOMINIO DEL TIEMPO
La evaluación de los potenciales evocados visuales (VEPs) mostró una mejoría significativa ( p < 0.01 ) en el coeficiente de correlación lineal (CCL) (valores iniciales 0.61 + 0.056 vs valores finales 0.87 + 0.036), sin cambios en (RE) y un incremento significativo ( p < 0.001 ) en área de componentes negativos (ACN) (valores iniciales 1.37 ± 1.5 vs 9.46 ± 4.0
Transtornos del lenguaje
EVALUACION NEUROMETRICA
ANALISIS DE FRECUENCIAS
Se formaron dos grupos de pacientes, controles (n=10) recibieron solución salina como placebo y los tratados (n=48) recibieron FGF 0.28 µg/kg de peso corporal durante 9 meses.
Todos los pacientes fueron diagnosticados con la bateria de Azcoaga et al.(1985) y fueron evaluados antes y después de el período terápeutico con análisis de frecuencias de acuerdo a Jobon et al. (1983), paraclínicos de rutina, y ELISA para cuantificación de anticuerpos contra el FGF bovino.
El electroencefalograma (EEG) fué obtenido en condiciones de vigilia y reposo con ojos cerrados. La potencia absoluta (PA) y la POTENCIA RELATIVA (PR), fueron analizadas en 3 bandas de 1.5-3.5, 3.5-7.5 y 7.5-12.5 Hz; el análisis estadístico con la “t” de Student se enfocó al comparar el “SET” inicial de 18 segmentos con el “SET” obtenido al noveno mes de tratamiento, en cada electrodo.
La razón de energí (RE) entre las regiones frontales (F3-F4) y parietales (P3-P4) en potencia absoluta (PA) de la banda delta fué estududiada para conocer el gradiente anetroposterior, realizándose este estudio solo en los casos en que la primera valoración mostraron un predominio frontal.
RESULTADOS DE ANALISIS DE FRECUENCIAS
El grupo tratado mostró mejoría en el gradiente antero-posterior ( P < 0.001 ) respecto a los controles disminuyendo la potencia absoluta (PA) de regiones frontales (F3-F4) respecto a las parietales (P3-P4) (figura 2).
La potencia relativa (PR) disminuyó significativamente ( p < 0.01 ) en la banda delta en 9.3 ± 3.49 regiones de los tratados a 4.1 ± 5.1 en los controles, e incrementó ( p < 0.01 ) en las bandas theta + alfa del grupo tratado en 12.84 ± 5.56, mientras en los controles aumentó solo en 5.0 ± 6.9 regiones.
ANALISIS EN EL DOMINIO DEL TIEMPO
Ambos grupos fueron evaluados al inicio y final del período terápeutico con potenciales evocados visuales (VEPs)de acuerdo a Harmony et al. (1973) con algunas modificaciones.
La adquisición se realizó en vigilia y reposo con ojos cerrados, el estímulo se realizó con flash de la luz blanca estroboscópica, posteriormente se realizó análisis de coeficiente de correlación lineal (CCL) y razón de energí (RE) (inicial y noveno mes) en cada paciente fueron totalizadas y comparadas entre grupos por “t” de Student.
RESULTADOS EN EL DOMINIO DEL TIEMPO
El coeficiente de correlación lineal (CCL) mejoró significativamente en el grupo tratado respecto a el control en las regiones mencionadas; en P3/P4 el tratado aumentó en 0.38 ± 0.32 mientras que en los controles disminuyó en -0.16 ± 0.32 ( p < 0.01 ), en las regiones T5/T6 el grupo tratado aumentó en 0.34 ± 0.27, disminuyendo en los controles en -0.05 ± 0.16 ( p < 0.0001), en T5/T6 el tratado aumentó en 0.47 ± 17 y los controles disminuyeron en -0.01 ± 0.38 ( p < 0.01 ).
EVALUACION DEL LENGUAJE
GRUPO A:
Con patología del lenguaje (PL) de predominio comprensivo, tratados (n=21), controles (n=10).
GRUPO B:
Con patología combinada (expresiva y comprensiva) tratados (n=21), controles (n=10), todos los niños recibieron el mismo tratamiento psicopedagógico.
Se analizó al inicio y al final de un período terapéutico de 6 meses, las desviaciones del significado frente a la prueba de denominaciones del test de vocabulario de figuras de Peabody, clasificando con “0″ a las correctas, con “1″ a las desviaciones hacia la clase, con “2″ a las desviaciones dentro de la misma clase, con “3″ a las desviaciones por mutación tópica de un atributo y con “4″ a las anomias y neologismos.
Para las distancias fonológicas se analizaron las distancias interfenémicas de las sustituciones realizadas por los niños durante la primera prueba de denominaciones.
Cada sustitución se clasificó del 1 al 13 según su cercania al fonema sustituido, se totalizaron todas las distancias de cada una de las sustituciones hechas por los pacientes en cada evaluación y las diferencias se expresaron en porcentaje de prevalencia.
RESULTADOS DE LA EVALUACION DEL LENGUAJE
El grupo tratado con patología comprensiva se observó un decremento significativo ( p < 0.01 ) de 14.34 % (primera evaluación (ev) 23.6 ± 18.0, segunda evaluación (ev) 12.3 ± 10.6) en las respuestas de tipo 4 (más incorrectas).
Los controles aumentaron en un 6.6 % estas respuestas sin cambios significativos.
El grupo de patología combinada (expresiva y comprensiva) mostró que el tratado aumento significativamente ( p < 0.01 ) en 12.72 % las respuestas “0″ (primera evaluación (ev) 31.4 ± 18.3, segunda evaluación (ev) 44.1 ± 20.2) y disminuyó en 13 % las respuestas “4″ ( p < 0.01 ) (primera evaluación (ev) 23.8 ± 23.5, segunda evaluación (ev) 10.33 ± 11.6).
Las respuestas del grupo control no mostraron cambios significativos.
En distancias fonológicas a los 6 meses de tratamiento, se encontró una disminución significativa ( p < 0.002 )(primera evaluación (ev) 23.63 ± 21.3, segunda evaluación (ev) 7.7 ± 14.9) mientras que los controles no mostraron cambios significativos (primera evaluación (ev) 21.3 ± 11.3, segunda evaluación (ev) 16.5 ± 8.4).
Problemas en el aprendizaje
MADURACION VISOMOTRIZ
Se formaron 2 grupos de pacientes, en edad escolar que presentaban alteraciones en el aprendizaje escolar derivadas en un problema visoespacial y cuyos resultados neurométricos (análisis de frecuencias y análisis de potenciales evocados visuales VEPs) mostraron desviación significativa respecto a controles normales.
Grupo tratado (n=20), grupo control (n=9).
Se utilizó la prueba de Bender y se calificó según Koppitz para obtener la edad de maduración visomotriz.
Las evaluaciones fueron hechas al inicio y a los 6 meses del período terapéutico.
RESULTADOS
Se apreció un incremento madurativo en el grupo tratado de 11.4 meses (primera ev 72.3 ± 19.9, segunda ev 63.9 ± 12.7)( p < 0.001 ).
Discusión
Los resultados mostraron que la administración intramuscular (IM) de FGF incrementó la potencia absoluta (PA) de las bandas delta y theta en los primeros 6 meses de tratamiento en el grupo de deficiencia mental (DM), similar al incremento obserbado en ratas con daño cerebral inducido por hipóxia/isquemia.
Tal incremento parece estar asociado con un aumento en la actividad neuronal, incluyendo síntesis de neurotransmisores, como ocurre en ratas con daño cerebral tratadas con FGF, en donde aumentan los niveles de dopamina y actividad de colín-acetil transferasa (CAT).
El segundo período (6-12 meses) mostró un descenso significativo de la potencia absoluta (PA) delta y theta, y disminuyó el número de asímetrias.
En el grupo con patología del lenguaje (PL) tratado se apreció una mejoría en el gradiente anteroposterior de la banda delta y un aumento en la banda theta o alfa, sugiriendo maduración electroencefalográfica.
Lo anterior sugiere que la en deficiencia mental (DM) algunas de las neuronas de las regiones afectadas por la hipoxia/isquemia mueren pero otras sobreviven permaneciendo muy hipoactivas similar a lo que sucede en la sección de la fimbria-fornix (Hagg et al. 1988) donde las neuronas dañadas permanecen infuncionales durante semanas y el tratamiento con factor de crecimiento nervioso las rescata haciendo que funcionen nuevamente.
En caso de los pacientes con deficiencia mental (DM) tratados con FGF, la activación de esas neuronas no funcionales se apreciaria en las bandas inmaduras del electroencefálograma (EEG), mientras que en pacientes con patología del lenguaje (PL), el efecto del FGF estimularía más la diferenciaciónneuronal (CRECIMIENTO NEURITICO Y SINAPTOGENESIS), contribuyendo a la maduración electroencefalográfica, observándose la actividad en las bandas theta y alfa.
La disminución en asimetrías sugiere una respuesta más equilibrada entre ambos hemisferios probablemente debido a una recuperación hacia la actividad de zonas afectadas y/o mejor comunicación entre los marcapasos y las neuronas corticales.
El daño cerebral se asocia con un incremento de bFGF en las regiones que rodean a la lesión (Finklestein et al. 1990), similar a lo que acontece en estadios postnatales tempranos en los que hay una elevación en los niveles del FGF, lo cual acontece junto con proliferación capilar, crecimiento neuronal y formación de sinápsis (Caday et al. 1990).
Por otra parte el FGF ha mostrado tener efecto sobre neuronas de la via visual previniendo la muerte de neuronas ganglionares de la retina después de la sección del nervio óptico (Sievers et al. 1987), además de tener efecto en neuronas corticales (Morrison et al. 1986).
Estos efectos pueden ser la causa de la mejoría en los potenciales evocados visuales (VEPs).
Conclusión
Concluimos que la administración intramuscular (IM) de FGF a niños con deficiencia mental (DM) por daño cerebral de etiolog&iacuite;a exógena, incrementa la actividad neuronal, disminuye las asímetrias interhemisféricas y mejora los potenciales evocados visuales (VEPs) acompañndo a lo anterior un incremento en la velocidad de desarrollo, mejorando las capacidades de los niños tratados.
En los pacientes con patología del lenguaje aumenta la maduración electroencefalográfica, mejora la correlación y razón de energía de los potenciales evocados visuales (VEPs) en regiones parietales y temporales, acompañándose de una mejoría en las capacidades comprensivas y expresivas.
En niños con problemas en el parendizaje por déficits visoespaciales el FGF aumenta la madurez visomotriz.
Referencias
1. Aguilar Cobos Luis Carlos, Islas, A., Rosique, P., hernández, B., Portillo E., Herrera, J.M., Cortes, R., Cruz, S., Alfaro, F., Martin, R., and Cantu, J.M.
Psychometric analysis in children with mental retardation due to perinatal hypoxia treated with fibroblast growth factor (FGF) and showing improvement in mental development.
Journal Intellect. Disab. res. 1993; 37:507-20.
2. Azcoaga J.E., Derman B., Inglesisa P.A.
Alteraciones en el aprendizaje escolar. Diagnóstico, fisiopatología, tratamiento.
Ed. Neuropsicología, Paidos, Buenos Aires. 1985.
3. Caday C.G., Klagsbrun M., Fanning P.J., Mirzabegian A. and Finklestein S.P.
Fibroblasth growth factor (FGF) levels in the developing rat brain.
Brain-Res-Dev-Brain-Res 1990; 241-246.
4. Finklestein S.P., Caday C.G., Kano M., Berlove D.J., Hsu C.Y., Moskowitz M. and Klagsbrun.
Growth factor expression after stroke.
Stroke 1990; 21:122-124.
5. Hagg T., Manthorpe M., Vahlsing H.L. and Varon S.
Delayed treatment with nerve growth factor reverses the apparent loss of cholinergic neurons after acute brain damage.
Exp. Neurol. Neurol 1988; 101:303-312
6. Harmony T., Ricardo J., Otero G., Fernandez G. and Valdes P.
Symmetry of the visual evoked potential in normal subjets.
Electroencephalogr. Clin. Neurophysiol 1973; 35:237-240
7. Jobon E.R., Prichep L., Ahn H., Easton P., Fridman J. and Kaye H.
Neurometric evaluation of cognitive dysfuntions and neurological disorders in children.
Proc. Natl. Acad. Sci. USA 1986; 83:7537-7541
8. Morrison, R.S., Sharma, A. de Vellis, J. and Bradshaw, R.A.
Basic fibroblast growth factor supports the survival of cerebral cortical neurons in primary culture.
Proc. Natl. Acad. Sci. USA. 1986; 83:7537-7541.
9. Sievers J., Hausmann B., Unsicker K. and Berry M.
Fibroblast growth factor promote the survival of adult rat retinal ganglion cells after transection of the optic nerve.
Neurosci. Let 1987;76:157-162.
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