Tres de cada 10 personas con epilepsia no responden a ningún medicamento disponible hoy. Para ellas cada nueva molécula que aparece en un laboratorio representa una posibilidad de mejora. Un grupo de investigación de la Universidad Nacional de Colombia (UNAL) sumó un nuevo compuesto derivado del apio con potencial para protegerlas contra las convulsiones.
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Juan Esteban Correa Rodríguez | Periodista Unimedios Bogotáshare
El apio es una planta de uso medicinal tradicional, pero ahora la ciencia descubre su potencial químico farmacéutico. Foto: Valeria Peña, Unimedios.
La epilepsia es una enfermedad neurológica crónica en la que el cerebro genera recurrentemente descargas eléctricas anormales, excesivas y desordenadas entre las neuronas. Según la Organización Mundial de la Salud (OMS), las convulsiones pueden involucrar una parte o todo el cuerpo, y en ocasiones acompañarse de pérdida de conciencia. Las crisis también se pueden manifestar como breves episodios de ausencia.
Las causas varían de un paciente a otro. Entre los mecanismos involucrados están las fallas en los canales de sodio, potasio y calcio que regulan el flujo eléctrico entre neuronas, y los desequilibrios entre las señales que excitan y las que calman el sistema nervioso. Es como un corto circuito. Si esos canales no cierran bien, la corriente se descontrola y se dispara de golpe produciendo una descarga excesiva y sincronizada que se traduce en una convulsión.
Registros oficiales del Sistema Integrado de Información de la Protección Social (Sispro), cruzados con datos del DANE, muestran que entre 2015 y 2024 el 0,4 % de la población colombiana fue diagnosticada con epilepsia, con un pico de 4,9 casos por cada 1.000 habitantes en 2023. En ese mismo periodo la mortalidad asociada con la epilepsia subió de 2,1 a 3,5 por cada 100.000 habitantes.
Según la OMS, cerca del 80 % de las personas con epilepsia viven en países de ingresos bajos y medianos. En los países de ingresos bajos el 33 % de las personas afectadas no reciben el tratamiento que necesitan.
Detrás de esas cifras hay familias que conviven con la enfermedad todos los días. Es el caso de Ana Beatriz Vera, quien cuida a su hija desde que tenía 5 años y medio y hoy tiene 43. Ella recuerda su día a día: “a ella no le da como uno cree, que la persona se cae al suelo y convulsiona. A ella le da más como un mareo y se queda ida, como desconectada. Uno la mira, pero no reacciona”, relata. A la epilepsia de su hija se suma otra condición que ha hecho el cuidado diario todavía más exigente: también tiene una discapacidad cognitiva, que con los años pasó de ser leve a moderada.
Por otro lado, Ana Beatriz dice que “cambiar de medicamento no siempre ha sido sencillo. En una ocasión, un ajuste en el tratamiento sí le generó convulsiones a mi hija. “El médico me dijo que fue porque le habían cambiado el medicamento y me tocó hospitalizarla porque no paraban”. Sobre investigaciones como la de la UNAL en torno al apio ella es clara: “sería bueno poder participar de algo así, y ver si hay alguna posibilidad de mejorar la calidad de vida de mi hija”.
Inspirado en el apio, fabricado en el laboratorio
El compuesto descubierto se ha denominado como IBF-0, y su origen tiene algo curioso, pues nació de una molécula natural que el mismo grupo había encontrado antes en el apio, con actividad anticonvulsivante o antiepiléptica. Esa pista fue el punto de partida para diseñar y fabricar en el laboratorio una versión propia, que en este campo se denomina “análogo estructural” porque guarda una estructura y una composición química similar a la de la molécula original.
Esto no quiere decir que el apio se pueda usar en infusiones o aguas para tratar la enfermedad, sino que tiene una molécula con potencial para producir a futuro fármacos en lo que constituye todo un mundo por explorar.
La historia del apio es más larga de lo que parece. Más allá de usarse comúnmente para el malestar estomacal, en guirnaldas de la tumba de Tutankamón se hallaron restos de apio, e Hipócrates ya lo recomendaba como diurético en el siglo V a.C.
Pero el apio no es la única planta que ha llamado la atención del grupo Farmol de la UNAL. A lo largo de los años, su director, el profesor Mario Guerrero, también ha estudiado moléculas presentes en la papa, en el crotón —un arbusto silvestre— y en las pasifloras, buscando en cada una posibles compuestos con actividad biológica.
¿Por qué entonces no usar directamente la planta? “El proceso de extracción y purificación tiene un rendimiento muy bajo, se necesita una cantidad enorme de planta para aislar un solo compuesto. En cambio, por síntesis química en el laboratorio se pueden obtener cantidades mayores”, explica la profesora Cuervo, líder del Grupo de Estudios en Síntesis y Aplicaciones de Compuestos Heterocíclicos (Gesach) de la UNAL.
Piezas de Lego®
El hallazgo forma parte de la investigación de la química farmacéutica Adriana Marcela Pardo Muñoz, magíster en Ciencias Farmacéuticas de la UNAL. Ella y el equipo de investigadores utilizaron inicialmente simulaciones computacionales para seleccionar los compuestos que evaluarían. “Es como armar con piezas de Lego®, uno mantiene fija una pieza, el núcleo de la molécula original del apio (isobenzofuranona), y va cambiando las demás partes para ver qué combinación funciona mejor”, explica la profesora Cuervo.
Mediante ese proceso de diseño, llamado hibridación molecular —que consiste en combinar partes de distintas moléculas para diseñar una nueva con características específicas—, se plantearon cientos de compuestos posibles. Después, las simulaciones de acoplamiento molecular permitieron estimar cómo encajaban en determinados receptores del cerebro y reducir la lista a 3 candidatos que posteriormente se fabricaron en el laboratorio mediante síntesis química y se evaluaron en animales.
En las simulaciones, el compuesto IBF-0 se acopló mejor que la carbamazepina (uno de los anticonvulsivantes más usados) a modelos de los receptores que reciben señales estimulantes de la actividad neuronal (NMDA, AMPA y kainato). Frente al clonazepam, de la familia de las benzodiacepinas, obtuvo un resultado similar en el receptor GABA-A, que calma esa actividad. En otras palabras, en la simulación el IBF-0 “encajó” tan bien o mejor que estos medicamentos, lo que sugiere que actuaría por partida doble.
Un futuro prometedor
Después de las simulaciones computacionales, la investigadora Pardo comprobó la actividad anticonvulsivante del compuesto en ratones y ratas de laboratorio. En estas pruebas, el IBF-0 se administró por vía oral para evaluar su capacidad de protección frente a convulsiones provocadas mediante estímulos controlados.
“La mejor respuesta que obtuvimos fue una protección del 100 % en ratones CD-1 con la dosis de 600 miligramos por kilogramo, en el método de inducción de convulsiones por estímulo eléctrico de alta intensidad”, cuenta la investigadora. Los ratones CD-1 son albinos criados para investigación científica.
El compuesto también se evaluó en un segundo modelo animal, con ratas albinas de laboratorio del tipo Wistar, en el que se obtuvo un porcentaje de protección más bajo: “en ratas obtuvimos una protección del 83 %. Aunque el porcentaje bajó, sigue siendo significativo”, señala la investigadora Pardo.
De los 3 compuestos seleccionados, solo el IBF-0 mostró actividad anticonvulsivante en las pruebas realizadas, por lo que los investigadores concentraron sus esfuerzos en estudiar su potencial.
El compuesto se evaluó mediante 3 métodos para provocar convulsiones: estimulación eléctrica de alta y baja intensidad, y estimulación química con una sustancia llamada pentilentetrazol. El IBF-0 solo mostró actividad con el estímulo eléctrico de alta intensidad, un resultado que orienta las siguientes etapas de la investigación. Las pruebas se realizaron con 6 animales por grupo, siguiendo los lineamientos éticos del país para el uso de animales en la experimentación científica.
En los ensayos toxicológicos preliminares no se observaron efectos tóxicos con las dosis evaluadas, que llegaron hasta 1.800 miligramos por kilogramo, la más alta utilizada en estas pruebas.
De izquierda a derecha, Adriana Marcela Pardo, magíster en Ciencias Farmacéuticas de la UNAL; Mario Guerrero y Paola Cuervo, profesores de la UNAL. Foto: Valeria Peña, Unimedios.
Este es apenas el primer paso de un camino que suele tomar años antes de pensar en un primer ensayo con personas, y, como asegura la investigadora Pardo, hace falta un gran esfuerzo en financiación para este tipo de proyectos.
Según la profesora Cuervo, ese es uno de los obstáculos más comunes de la ciencia básica en Colombia: años de trabajo constante compitiendo por fondos con proyectos de resultados inmediatos.
Aun así, para el 30 % de los pacientes sin ninguna opción que les funcione, el IBF-0 ya es una puerta que antes no existía, y la prueba de que la ciencia hecha en Colombia puede seguir abriéndolas.
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