Nueva investigación encuentra causa de parálisis periódica hipocalémica

Investigadores de la Escuela de Medicina de la Universidad de Washington en Seattle descubrieron qué causa la parálisis periódica hipocalémica, un raro trastorno genético que causa ataques de debilidad muscular y parálisis.

Se estima que 1 de cada 100,000 personas tiene la afección también conocida como HOKPP, HypoKPP o HypoPP. Las personas con HOKPP típicamente experimentan su primer episodio de la condición durante la infancia o la adolescencia. Durante un ataque, HOKPP puede causar una incapacidad temporal para mover los músculos de los brazos y las piernas, lo que puede durar horas o días. Un ataque HOKPP también puede afectar los músculos oculares, la respiración y la deglución. Los desencadenantes de un ataque pueden incluir comidas con alto contenido de carbohidratos y descanso después del ejercicio.

El tratamiento para los ataques HOKPP de moderados a graves puede incluir sales de potasio o potasio intravenoso, para restaurar los niveles bajos en la sangre. Si bien la frecuencia de los ataques puede variar de diaria a una vez por año, las personas de entre 15 y 35 años generalmente experimentan la frecuencia más alta de ataques y luego disminuyen con la edad. Con el tiempo, los ataques repetidos pueden causar debilidad muscular más persistente.

Los investigadores han identificado mutaciones en el gen CACNA1S, SCN4A o KCNJ18 como causa de HOKPP, pero hasta hace poco se desconocía cómo estas mutaciones cambian la función de ciertas proteínas de la membrana celular. En un nuevo estudio publicado en la revista Nature, los investigadores descubrieron que un agujero en la proteína de la membrana altera las bombas de sodio y potasio en las células musculares que mueven el sodio fuera de las células y mantienen los niveles de potasio dentro de las células. Los niveles más altos de potasio crean una carga negativa dentro de una célula, y la diferencia de carga produce un voltaje en la membrana celular. Este voltaje es clave para crear las señales eléctricas que hacen que los músculos se contraigan.

En individuos con HOPKK, una mutación afecta el sensor de voltaje o el canal de sodio controlado por voltaje. Esto afecta la función de los canales de iones para que los iones no fluyan hacia las células musculares de forma adecuada para causar contracciones musculares, lo que causa la debilidad y parálisis reveladora de la afección. Usando la cristalografía de rayos X, los autores del estudio determinaron la estructura de las versiones normal y mutada del sensor de voltaje. En HOPKK, encontraron que la mutación causaba la formación de un pequeño orificio en el centro del sensor de voltaje en la proteína del canal de sodio, lo que permitía la filtración continua de iones de sodio.

«Esta fuga causa la despolarización sostenida de la membrana y el fracaso del potencial de acción, paralizando el músculo», dijo el investigador principal William A. Catterall, PhD, profesor de farmacología en la Facultad de medicina de la Universidad de Washington, en una declaración reciente. Los hallazgos explican por qué las concentraciones bajas de potasio en la sangre producen debilidad muscular y parálisis. «Nuestros resultados revelan los mecanismos de la parálisis periódica a nivel atómico y sugieren diseños de fármacos que pueden prevenir esta fuga de iones y proporcionar alivio a estos pacientes».

Una posibilidad para el tratamiento puede incluir el uso de compuestos que contienen un grupo químico llamado guanidinio, escribieron los autores, que demostraron que estos compuestos pueden bloquear esencialmente el orificio para detener la fuga de sodio sin afectar la función del sensor de voltaje. «Nuestros modelos estructurales de alta resolución pueden proporcionar plantillas para medicamentos que imitan el efecto del guanidinio, bloquean la corriente del poro de la puerta y tal vez podrían prevenir o tratar la parálisis periódica», concluyó el Dr. Catterall.