Resumen de Investigating chemotherapy-induced peripheral neuropathies and its sexual dimorphism using an in vitro preclinical pain model
La quimioterapia ha supuesto una gran mejora en el pronóstico de numerosos cánceres. Sin embargo, el dolor producido por los tratamientos quimioterapéuticos es tan severo que hasta un 30 % de los pacientes deben reducir o incluso interrumpir su tratamiento, comprometiendo su supervivencia y disminuyendo drásticamente su calidad de vida. Este dolor se desencadena como consecuencia de la neuropatía periférica inducida por la quimioterapia (CIPN). Se sabe que esta neuropatía se origina debido a la alteración que generan los tratamientos quimioterapéuticos sobre la actividad de las neuronas sensoriales encargadas del envío de señales nocivas, conocidas como nociceptores. Sin embargo, se desconocen los mecanismos exactos que alteran la funcionalidad en estos nociceptores desencadenando la generación y mantenimiento de este dolor. Debido a esta falta de conocimiento, actualmente no existe ningún tratamiento efectivo aprobado para aliviar estos síntomas. Ante esta situación, se diseñó la presente tesis doctoral con el objetivo de investigar los mecanismos funcionales y moleculares implicados en la sensibilización producida por dos de los quimioterapéuticos prescritos con mayor frecuencia: paclitaxel y oxaliplatino. El primer objetivo consistió en desarrollar un modelo preclínico con el que poder estudiar exposiciones prolongadas a quimioterapéuticos y estudiar el curso temporal de sus efectos neurotóxicos. Para ello, se estableció y caracterizó un cultivo celular in vitro con viabilidad de hasta 10 días a partir de DRG provenientes de ratas adultas. Posteriormente, se investigó el efecto de la exposición directa del paclitaxel y oxaliplatino sobre los nociceptores en cultivo.
Usando el modelo de neuropatía inducida por paclitaxel, observamos un incremento en la excitabilidad de los nociceptores alcanzando un máximo de actividad a las 48 h después del tratamiento, el cual se revierte en ausencia prolongada del quimioterapéutico. Gracias a estos cultivos longevos de DRG, pudimos observar que el aumento de la actividad se produjo tanto en las neuronas IB4(-) como IB4(+). Además, este se correlacionó con una mayor funcionalidad de los canales iónicos NaV1.8, TRPV1 y TRPM8, postulando estos canales iónicos como potenciales dianas terapéuticas para tratar dicha patología. Además, debido al creciente número de evidencias sobre la existencia de dimorfismo sexual en la sintomatología y las vías fisiopatológicas del dolor, se estableció como objetivo a su vez analizar estas posibles diferencias examinando por separado cultivos obtenidos de ratas macho y hembra. Con esta segregación, pudimos encontrar que las hembras eran más sensibles al efecto del paclitaxel, encontrando un aumento más pronunciado en la excitabilidad de sus nociceptores tras el tratamiento.
En el caso del modelo de neuropatía inducida por oxaliplatino, inmediatamente después del tratamiento de 48 h, se observó un aumento de la excitabilidad de las neuronas. Este aumento estaba producido principalmente por el subtipo neuronal IB4(+), en el que se encontró una reducción significativa en la reobase y un aumento de la frecuencia de disparo de potenciales de acción. En relación con este efecto, pudimos observar una alteración en la cinética de los canales iónicos NaV, y un aumento en las corrientes mediadas por TRPV1 y TRPA1. Sin embargo, estas respuestas al tratamiento con oxaliplatino no ocurrieron igual en los cultivos procedentes de ambos sexos. De hecho, el oxaliplatino sólo despolarizó el potencial de membrana de las neuronas extraídas de cultivos de ratas hembra. Además, los machos presentaron un porcentaje mayor de neuronas que respondieron al agonista específico de TRPA1, sugiriendo una mayor desregulación en los niveles del canal TRPA1 en este sexo inmediatamente después del tratamiento con oxaliplatino.
De esta forma, los datos obtenidos con ambos modelos sugerían que el dimorfismo sexual podría tener una gran influencia en la CIPN. Además, los canales TRP parecían jugar un papel relevante en estas diferencias. Para explorar este tema con mayor profundidad, realizamos una revisión sobre los estudios que abordaron el papel de los canales termoTRP en machos y hembras con dolor crónico con un fuerte componente periférico: migraña crónica y CIPN. Una de las conclusiones de este trabajo fue la necesidad de incorporar y segregar ambos sexos en los ensayos clínicos y preclínicos, ya que en muchos de ellos no se analizaron por separado y, cada vez, más evidencias apuntan hacia la presencia de dimorfismo sexual en las vías de señalización del dolor. Valorando las opciones terapéuticas, destacamos la posibilidad de modular estos canales mediante el desarrollo de formulaciones tópicas adaptadas al sexo del individuo, ya que permitirían minimizar la aparición de posibles efectos adversos. Pero, para lograr la eficacia de estos tratamientos en toda la población, surge la necesidad de seguir investigando para comprender los mecanismos moleculares que expliquen este dimorfismo sexual. Sólo a través de este conocimiento se podrán desarrollar y adaptar los fármacos para que sean más efectivos en hombres y mujeres, consiguiendo un tratamiento satisfactorio y personalizado frente al dolor crónico.
En conclusión, en esta tesis doctoral se han desarrollado dos modelos in vitro preclínicos que emulan la neuropatía inducida por los agentes quimioterapéuticos paclitaxel y oxaliplatino. Con estos modelos, hemos podido replicar resultados publicados anteriormente en ensayos preclínicos y clínicos mostrando su potencial para estudiar las neuropatías periféricas. Además, hemos podido identificar posibles dianas terapéuticas para tratar el dolor crónico producido por el tratamiento con oxaliplatino y paclitaxel. Por último, esta tesis muestra la novedosa presencia de dimorfismo sexual en la respuesta a estos agentes y abre una nueva vía para realizar tratamientos dirigidos frente a la CIPN.
