MELATONINA Y EPILEPSIA EPILEPSIA Y SUEÑO A TRAVÉS DE LA EVIDENCIA DEL REGISTRO VIDEOELECTROENCEFALOGRÁFICO Resumen. Introducción. Desde hace tiempo es conocida la relación existente entre la epilepsia y el sueño. En muchas ocasiones los episodios críticos pasan desapercibidos al ojo del explorador, y es necesario realizar trazados de larga duración durante las etapas de sueño, tanto en las fases de sueño lento o no REM, como en las de sueño paradójico o REM. Objetivo. Destacar la forma en que podemos recoger en una cinta de vídeo las crisis del enfermo y en un disco adecuado el trazado electroencefalográfico y que podamos sincronizar ambos datos para repetirlos cuantas veces consideremos oportuno. Pacientes y métodos. Describimos algunos tipos de crisis epilépticas obtenidas durante el sueño con esta técnica de registro. Al mismo tiempo mostramos otros tipos de episodios paroxísticos no epilépticos que acontecen también en el sueño y que precisan de un diagnóstico de exclusión. Conclusiones. Señalamos como regla general que la activación fundamental de los paroxismos en el electroencefalograma ocurren durante las fases de sueño lento y muy especialmente en los primeros periodos de dicho sueño. En los niños estos estudios adquieren especial relevancia y en los neonatos se hace del todo imprescindible un registro de larga duración. [REV NEUROL 2002; 35 (Supl 1): S47-51] Palabras clave. Epilepsia. Registro poligráfico vídeo-EEG. Sincronización. Sueño. EPILEPSIA E SONO ATRAVÉS DA EVIDÊNCIA DO REGISTO VÍDEOELECTROENCEFALOGRÁFICO Resumo. Introdução. A relação existente entre a epilepsia e o sono é conhecida desde há muito tempo. Em muitas ocasiões os episódios críticos passam despercebidos ao olho do examinador, sendo necessária a realização de traçados de longa duração durante as etapas do sono, tanto nas fases de sono lento ou não-REM, como nas de sono paradoxal, ou REM. Objectivo. Destacar a forma como podemos recolher numa fita de vídeo as crises do doente e num disco adequado o traçado electroencefalográfico e que possamos sincronizar ambos os dados para repeti-los quantas vezes considerarmos necessárias. Doentes e métodos. Descrevemos alguns tipos de crises epilépticas obtidas durante o sono com esta técnica de registo. Ao mesmo tempo mostramos outros tipos de episódios paroxísticos não epilépticos que ocorrem também no sono e que precisam de um diagnóstico de exclusão. Conclusões. Assinalamos, como regra geral, que a activação fundamental dos paroxismos no electroencefalograma ocorrem durante as fases de sono lento e muito especialmente nos primeiros períodos do dito sono. Nas crianças, estes estudos adquirem especial relevância e nos recém-nascidos é imprescindível de todo um registo de longa duração. [REV NEUROL 2002; 35 (Supl 1): S47-51] Palavras chave. Epilepsia. Registo poligráfico vídeo-EEG. Sincronização. Sono. Melatonina y epilepsia M. Rufo-Campos MELATONIN AND EPILEPSY Summary. Objective. This review has been prepared in response to the increasing interest shown in understanding the part played by melatonin in the body, which has led to the search for new uses of it in cerebral disorders, such as sleep disorders including insomnia, irritability, depression, behaviour disorders and even the treatment of autism, since sleep disorders also occur in this condition. We pay particular attention to studies involving epilepsy. Development. We show that interest in melatonin is rapidly increasing and new discoveries are being made of the part it plays in the biological regulation of circadian rhythm, sleep, mood, ageing, tumour growth and reproduction. Perhaps these processes between them have led to its use in the treatment of many current problems such as neuroprotection, migraine and the control of epileptic seizures. Conclusions. It has been shown that in both children and adults melatonin is of low toxicity and may be used in high risk persons. In this paper we make a careful analysis of recent publications in the medical literature dealing with the use of melatonin in the control of epileptic seizures and discuss its advantages and disadvantages. However, as with other types of treatment, further study, both experimental and otherwise, is necessary for confirmation. [REV NEUROL 2002; 35 (Supl 1): S51-8] Key words. Epilepsy. Infancy. Mechanism of action. Melatonin. Physiology. INTRODUCCIÓN Desde hace unos 15 años existe un creciente interés por conocer el papel que desempeña la melatonina en el organismo y todas las acciones que la rodean, como el control de la homeostasis y del estado de neuroprotección cerebral, circunstancia que ha motivado el desarrollo de múltiples trabajos experimentales [1,2]. Quizás ello haya condicionado la búsqueda de nuevas aplicaciones de esta sustancia en la enfermedad cerebral, como las ya conocidas alteraciones del sueño y toda la semiología relacio- Recibido: 25.03.02. Aceptado: 27.03.02. Sección de Neurología Infantil. Hospital Infantil Universitario Virgen del Rocío. Sevilla, España. Correspondencia: Dr. Miguel Rufo Campos. Colombia, 10. E-41013 Sevilla. E-mail: [email protected] 2002, REVISTA DE NEUROLOGÍA REV NEUROL 2002; 35 (Supl 1): S51-S58 nada con éste, como el insomnio, la irritabilidad, la depresión, los trastornos del comportamiento, e incluso en el tratamiento del autismo por la relación existente entre esta última entidad y los disturbios del sueño. A finales de la década de los cincuenta, se aisló y se identificó por vez primera una hormona segregada en la glándula pineal, a la que se le dio el nombre de melatonina [3]. Su importancia va aumentando tan de forma exponencial, que cada vez se descubren nuevas evidencias de su participación en la regulación biológica del ritmo circadiano, en el sueño, el humor, el envejecimiento, en el crecimiento tumoral y en la reproducción. Y quizá se haya abierto el camino para su indicación terapéutica en otros muchos procesos más actuales e importantes, como la neuroprotección, la migraña o el control de las crisis epilépticas [4-7]. Pero cuando en neurología infantil se habla de los diversos tipos de trastornos, el panorama se ve claramente dominado por la epilepsia y por otras manifestaciones críticas en unas cifras S 51 M. RUFO-CAMPOS que se han estimado de hasta un 40% de los casos [8]. Por otro lado, la epilepsia afecta a 50 millones de personas en todo el mundo (un 1% de la población mundial), con lo que se sitúa en el más frecuente de los trastornos neurológicos graves. Por eso, y aunque los denominados fármacos clásicos son de un inestimable valor en el tratamiento de las crisis epilépticas, en la última década, y en consonancia con un mejor conocimiento de las bases moleculares de la epilepsia, se ha desarrollado en el mercado internacional una impresionante línea de investigación de nuevas sustancias, encaminadas al control de las manifestaciones críticas, entre las que se encuentra el uso de la melatonina. BASES FISIOLÓGICAS DE LA MELATONINA La melatonina es la N-acetil-5-metoxitriptamina, se sintetiza en el centro del cerebro a partir de las moléculas del triptófano en una glándula pineal muy vascularizada compuesta por dos tipos de células: las células neurogliales y los pinealocitos, que predominan en número y que producen dos tipos de sustancias: las indolaminas (entre las que se encuentra ubicada la melatonina) y los péptidos (algunos de ellos, como la arginina, de gran importancia en el organismo) [9]. Cuando un estímulo luminoso llega a la retina, sus células transmiten dicha información a la glándula pineal neuroendocrina, a través del núcleo supraquiasmático del hipotálamo y del sistema nervioso simpático. El núcleo supraquiasmático regula la síntesis de melatonina a través de la activación de la enzima N-acetil-transferasa, que convierte la serotonina en N-acetilserotonina. Y de forma clásica conocemos que la oscuridad estimula la síntesis y aumenta la tasa de melatonina, mientras que la luz inhibe este proceso. En una primera etapa, y durante la luz del día, las células fotorreceptoras de la capa de la retina son capaces de inhibir la cantidad de norepinefrina que llega a la glándula pineal y que induce la producción de melatonina. Posteriormente, con la llegada de la noche, los fotorreceptores comienzan a liberar norepinefrina, con lo que se activa todo el sistema y se incrementa el número de receptores adrenérgicos (alfa y beta) de la glándula. Con ello se incrementa también la actividad de la enzima que regula la cantidad de síntesis de melatonina, que ve cómo aumenta su tasa de forma progresiva, hasta que se inicia la liberación de dicha sustancia en el torrente sanguíneo [10,11]. Hay que tener en cuenta que el ritmo circadiano de la secreción de melatonina tiene un origen endógeno, y que la luz ejerce dos efectos sobre dicha sustancia: por un lado, el ciclo luminoso del día y de la noche que modifica a su vez el ritmo de la secreción de melatonina, y por otro se conoce que, breves pulsaciones de luz, pero de suficiente intensidad y duración, pueden suprimir su producción de forma brusca [12]. Por otro lado, se ha podido demostrar que en algunas personas que padecen de ceguera, y que por consiguiente no tienen ningún reflejo pupilar a la luz, ni percepción consciente visual alguna, se puede producir una supresión de la secreción de melatonina a través de una inducción luminosa. Ello nos llevaría a pensar, avanzando un paso más, en que forzosamente deben existir dos sistemas de fotorrecepción, uno como consecuencia de la percepción consciente de la luz, y el otro a través de la secreción de melatonina [13]. Los estudios realizados en humanos han podido demostrar que la tasa de concentración de melatonina en sangre varía de forma considerable en función de la edad del individuo. Así, S 52 por ejemplo, por debajo de los 3 meses de vida la secreción de esta sustancia es muy pequeña, pero se va incrementando de forma paulatina, hasta alcanzar los mayores picos de concentración nocturna entre los 12 meses y los 3 años de edad, cuando los niños tienen ya un ritmo circadiano bien definido, en los que se alcanza hasta 400 pmol/L. En los adultos jóvenes, se encuentran unas tasas de melatonina que varían entre 40 pmol/L durante el día y 260 pmol/L por las noches, siempre siguiendo los parámetros del ciclo día/noche. El ritmo diario en las concentraciones séricas de melatonina es prácticamente igual al ritmo de la noche y el día. No obstante, el ritmo aproximado de cerca de 24 horas de duración también persiste en aquellos sujetos que permanecen en una continua oscuridad. Por regla general, en las personas adultas sanas la secreción de melatonina comienza a incrementarse en cuanto llega la oscuridad y alcanza su máxima intensidad hacia la mitad de la noche (entre las 2 y las 4 de la madrugada), iniciando con posterioridad una reducción gradual durante el resto de la noche, hasta alcanzar las cifras habituales durante la luz del día [14-16]. Otros autores han descrito dos picos en las concentraciones máximas nocturnas: uno inmediato, al inicio de la noche, y otro pasadas 3-4 horas [17]. La secreción de melatonina en el hombre presenta algunos aspectos particulares: existe una fuerte variabilidad interindividual en la amplitud del ritmo de secreción, por lo que en algunos sujetos, especialmente en el anciano con alteraciones del sueño, la secreción nocturna de melatonina es muy escasa o está ausente; por el contrario, en otros sujetos, tanto la amplitud como la forma del ritmo de secreción son tan exactos que pueden reproducirse de forma diaria. Lo que sí está claro es que la amplitud del ritmo de secreción disminuye con la edad. ASPECTOS FARMACOLÓGICOS Una gran cantidad de la sustancia se metaboliza de forma rápida en el hígado, mediante la transformación de melatonina en 6-hidroximelatonina a través de un proceso de hidroxilación. Posteriormente se conjuga con el ácido glucurónico y el ácido sulfúrico, y se excreta por la orina en forma de su principal metabolito, la 6-sulfato-hidroxi-melatonina, en estrecha relación con las concentraciones séricas de melatonina. Existe una correlación tan importante entre la tasa de melatonina circulante y su principal metabolito activo que recientemente se han realizado determinaciones urinarias de 6-sulfatohidroxi-melatonina en forma de técnica avanzada, no invasiva, para monitorizar el ritmo circadiano en los humanos [18]. Se ha podido demostrar que, tras su administración intravenosa, la melatonina tiene una semivida sérica que varía entre 0,5 y 5,6 min, y que, tan rápidamente como se distribuye, es eliminada. La biodisponibilidad de la melatonina cuando se administra de forma oral es mucho más extensa. De esta manera, cuando una persona sana ingiere una cápsula de gelatina de dicha sustancia con una dosis de 80 mg, las concentraciones séricas de melatonina se incrementan entre los 60 y los 150 min posteriores a la toma, hasta en 10.000 veces el valor del pico máximo nocturno, y que estos valores permanecen estables durante más de 90 min [19]. Pero las dosis que habitualmente se manejan en la industria farmacéutica son mucho más bajas. La media entre las distintas unidades de administración en el mercado se sitúa entre 1 y 5 mg, y así, tras la hora posterior a la toma de dicha dosis, las concentraciones séricas de REV NEUROL 2002; 35 (Supl 1): S51-S58 MELATONINA Y EPILEPSIA la melatonina aumentan entre 10 y 100 veces el pico máximo que se encuentra en las horas de la noche, para ir descendiendo con posterioridad, hasta que entre 4 y 8 horas después se recuperan los niveles habituales del sujeto. Si utilizamos durante el día dosis muchísimo más bajas (entre 0,1 y 0,3 mg) seremos capaces de alcanzar los picos nocturnos máximos de concentración de los individuos sanos. MECANISMOS DE ACCIÓN Alrededor de la membrana neuronal, y ligados a ella, se han identificado dos receptores de la melatonina, que tanto desde el punto de vista cinético como farmacológico se comportan de forma distinta, y que han sido denominados como ML1, con una alta afinidad y del que se han descubierto dos subtipos, el MEL1a y el MEL1b; y el ML2, con baja afinidad. Por el ligamiento de los receptores de membrana dependientes, la melatonina cambia la configuración de las subunidades de la proteína G específica intracelular, la cual se aglutina con la adenilatociclasa y la activa. Estos receptores posiblemente estén involucrados en distintas funciones, como en la reproducción, en el ritmo circadiano y en la función retiniana. El receptor MEL1a puede encontrarse en la parte tuberal de la hipófisis y en el núcleo supraquiasmático, mientras que el MEL1b se expresa principalmente en la retina. La distribución del receptor MEL2 no ha sido aún correctamente determinada [20]. La melatonina también puede actuar en el interior de la célula. Y de hecho se han encontrado receptores de melatonina en distintas regiones del cerebro, el intestino, los ovarios y los vasos sanguíneos. Por esta razón podría tener algún tipo de influencia en la regulación del ritmo circadiano (núcleo supraquiasmático), la función reproductora, la regulación de la función cardiovascular y la temperatura corporal. A consecuencia de su ligazón con la calmodulina, la melatonina puede afectar directamente a las señales del calcio mediante una interacción con ciertas enzimas, como la adenilatociclasa y la fosfodiesterasa, así como con las proteínas estructurales [21]. El descenso de la temperatura corpórea es fundamental para obtener un sueño fisiológico, ya que dicha disminución tiene un efecto hipnótico. En un estudio realizado sobre voluntarios sanos [22], la administración de diversas dosis de melatonina ha provocado un descenso significativo de la temperatura corporal y del estado de vigilancia, aumentando la somnolencia. Y está comprobado que la administración diurna de melatonina induce somnolencia, provoca una disminución de la temperatura corporal y una variación en la actividad eléctrica cerebral. La melatonina actúa sobre la toxicidad de los radicales libres, especialmente sobre la alta toxicidad de los radicales hidroxilos, a los que neutraliza mediante la transferencia de un solo electrón. Con ello, es capaz de proteger ciertas macromoléculas del daño de la oxidación, como hace con el ADN [23]. Parece ser que esta acción protectora del daño oxidativo no está mediatizada por los receptores, y que se muestra mucho más eficaz que otras sustancias antioxidantes como el manitol, o la vitamina E, aunque en la mayoría de las ocasiones se requieren unas concentraciones séricas muy superiores a los picos máximos nocturnos de los individuos normales [9]. Como se conoce que los radicales libres están implicados en la patogenia de la sepsis neonatal y sus complicaciones, recientes trabajos [24] han podido demostrar el efecto beneficioso de la melatonina como antioxidante, administrando 20 mg de dicha sustancia en REV NEUROL 2002; 35 (Supl 1): S51-S58 10 pacientes recién nacidos diagnosticados de sepsis neonatal durante las 12 primeras horas tras su diagnóstico. Posiblemente la melatonina sea capaz de incrementar la respuesta inmunológica del organismo, ya que se ha encontrado en los humanos una alta afinidad de los receptores de esta sustancia en los linfocitos T [25]. Ello podría explicar su efecto sobre la inhibición del crecimiento tumoral y la respuesta a la inmunodepresión causada por las situaciones de estrés. Estudios experimentales en ratas han demostrado la protección que la melatonina ejerce sobre los componentes citotóxicos de las células de la médula ósea [26]. EFECTOS ADVERSOS Y FORMA DE ADMINISTRACIÓN Un extenso y variado número de trabajos realizados tanto en las personas adultas como en los niños han demostrado que la melatonina tiene una toxicidad muy baja [22,27-29]. En recientes estudios experimentales [30], realizados bajo el auspicio de la U.S. National Toxicology Program, se pudieron encontrar escasos indicios de toxicidad en aquellas ratas tratadas durante toda la gestación con dosis muy elevadas de melatonina (entre 10 y 200 mg/kg/día). De la misma forma se estudiaron en este grupo la mortalidad prenatal, el peso corporal fetal y la incidencia de malformaciones fetales, y se observó que ninguno de estos índices mostraron que la melatonina tuviese una toxicidad significativa. En general, nunca se han descrito efectos adversos importantes que pudieran atribuirse a una determinada ingestión de melatonina. No obstante, algunos efectos fisiológicos de la hormona que podrían ser dependientes de las dosis, como la presencia de hipotermia, el incremento de la somnolencia, un descenso del estado de alerta o posibles alteraciones en las funciones reproductoras, todavía no se han evaluado suficientemente en aquellas personas que han tomado grandes dosis de melatonina durante un prolongado período. Pero a pesar de la ausencia general de una determinada acción endocrina, sí se han podido encontrar descensos séricos de la concentración de hormona luteinizante, o aumentos en la concentración de prolactina sérica, tras la administración de melatonina en sujetos sanos en dosis farmacológicas [31]. Aunque no comercializada en nuestro país, se puede obtener en otros muchos países de la comunidad europea. Por ejemplo, una de las formas de presentación en Italia es la de Armonía, que se muestra en dos formatos: el FAST, que aporta 1 mg de melatonina de disponibilidad inmediata, con lo que aumenta de forma rápida la cantidad de sustancia circulante y, como consecuencia, anticipa el inicio del sueño, regularizando su ritmo; y la forma retardada, con 3 mg de melatonina, de los que 1 mg es de disponibilidad inmediata y los otros 2 mg tienen una disponibilidad variable entre las 2 y las 6 horas tras la administración del comprimido. Con esta mezcla, se obtiene, por un lado, una inducción rápida del sueño, y por otro se conserva un nivel sérico elevado de melatonina durante toda la noche. En Estados Unidos existe una multitud de preparaciones de melatonina sintética, que se venden tanto en las farmacias como en las tiendas de alimentos naturales. A pesar de esta abundancia, muchas de ellas no se encuentran en un estado adecuado de pureza, por lo que se recomienda adquirir estos productos únicamente cuando siguen unas normas estrictas de preparación y elaboración o, lo que es lo mismo, cuando están en disposición de superar una inspección de la Food and Drug Administration. S 53 M. RUFO-CAMPOS MELATONINA, SUEÑO Y ELECTROENCEFALOGRAMA Un tercio de nuestras vidas la pasamos durmiendo, por tanto la influencia del sueño en la esfera individual es un hecho notable. En muchas ocasiones, un correcto estudio del sueño es fundamental para llegar a una definición precisa de un determinado síndrome epiléptico [32]. De hecho, la localización de una zona epileptógena puede realizarse en función de que la actividad interictal se manifieste al inicio del sueño, en las fases del sueño lento o durante las fases del sueño que se acompañan de movimientos oculares rápidos. Desde hace mucho tiempo conocemos la relación existente entre el hipotálamo posterior (incluido el tegmento mesencefálico) y la hipersomnia, y entre el insomnio y el hipotálamo anterior (con el núcleo preóptico incluido). Y por otro lado, está ampliamente demostrado que el hipotálamo tiene unas conexiones muy importantes con la glándula pineal, algunas de cuyas células (los pinealocitos), ya se ha comentado que son los últimos responsables de la secreción de melatonina [33]. En las personas, tanto el sueño como la vigilia, obedecen a una serie de ritmos que vienen determinados filogenéticamente, y que actúan sobre las estructuras del sistema nervioso central siguiendo una regulación tanto interna como externa, con lo que se origina el ritmo circadiano. Para el correcto funcionamiento del sistema sueño-vigilia, es necesario la presencia de unas señales internas que permitan que el organismo funcione de forma independiente de los estímulos externos, para lo que es imprescindible la intervención tanto del núcleo supraquiasmático como de la glándula pineal. Para la producción de melatonina, que va a intervenir como moduladora de la regulación circadiana, es fundamental la ausencia de luz. El conocer todas estas oscilaciones, así como las variaciones de la temperatura corporal, será vital para llegar a una comprensión del porqué y de cuándo se producen las descargas epilépticas intercríticas y las crisis epilépticas. Además, todo ello nos va a permitir explicar la periodicidad que llega a producirse en algunas epilepsias focales, cuyas descargas epileptiformes se manifiestan de forma periódica [34]. Por otro lado, también existen una serie de factores externos que van a producir una importante alteración del ritmo circadiano, y que guardan una estrecha y probada relación con la aparición de diferentes manifestaciones críticas [35]. Entre todas estas causas externas, cabe destacar el conocido efecto jet lag, consistente en un trastorno secundario al cambio del uso horario que a su vez produce una desincronización interna tras modificarse la hora local, especialmente cuando al viajar hacia el este se pierden horas de luz, el principal zeitgeber. Se han realizado estudios en sujetos que utilizan vuelos hacia el este con al menos 8 horas de diferencia, y se ha podido demostrar que la administración de 5 mg de melatonina tomada a las 6 de la tarde antes de la partida, y en el momento de acostarse después de su salida, acelera su adaptación al sueño y alivia los síntomas del jet lag [36]. Hay también otros trastornos externos del sueño y que son muy bien conocidos, como el que se produce en los trabajos desempeñados en turnos de noche, el trastorno por retraso de fase de la gente joven que trasnocha los fines de semana, o el síndrome hipernictameral o de ciclo distinto de 24 horas, que acontece, por regla general, en personas que sufren amaurosis o en las afectas de un insomnio recurrente. En los humanos, el ritmo circadiano como consecuencia de la liberación de melatonina por la glándula pineal está estrechamente sincronizado con el horario habitual del sueño. Entre las alte- S 54 raciones cualitativas y cuantitativas de éste, el insomnio es la más importante. Afecta a 60 millones de adultos al año en Estados Unidos, y alcanza en sus formas transitorias y persistentes una prevalencia que varía entre el 10 y el 36%. Los diversos trastornos del sueño pueden acarrear como consecuencia un deterioro del funcionamiento diario, o un descenso de la memoria y de la capacidad de concentración, empeora las condiciones médicas de las personas enfermas y se asocia con mucha frecuencia a situaciones de ansiedad, depresión y enfermedades cardiovasculares, por lo que puede aumentar el índice de mortalidad. En trabajos recientes [37] se ha podido observar que las concentraciones séricas de melatonina eran estadísticamente más bajas en personas ancianas afectadas por insomnio que en aquellas otras de la misma edad que no lo padecían, y que si a estos individuos con insomnio se les administraba melatonina en dosis baja durante tres semanas, mejoraba de forma considerable la duración y la calidad de su sueño. De la misma forma, se ha objetivado que la administración de 5 mg de melatonina en adolescentes causa un significativo aumento tanto de la calidad del sueño como de la fase REM de éste [38], y además puede tomarse durante el día o al atardecer, ya que no aumenta su somnolencia por las mañanas. Alternativamente se conoce que la melatonina puede modificar los niveles cerebrales de la monoamina neurotransmisora, con lo que se inicia una cascada de acontecimientos que finalizan con la activación de los mecanismos del sueño. Dodge y Wilson [39] realizaron un estudio aleatorizado, doble ciego con un grupo control, en el que compararon la eficacia de la administración de melatonina sintética durante seis semanas a 20 niños con trastornos del desarrollo y alteraciones del sueño, respecto a un grupo control a los que se les administró placebo. Todos los niños, excepto dos, conciliaron el sueño de forma más rápida cuando recibieron la melatonina. La duración del sueño mientras recibían la sustancia era de forma estadística mayor que durante el período de vaselina, y no se recogió ningún efecto adverso, datos indicativos de que la melatonina podría ser eficaz en estos niños con trastornos del sueño y alteraciones del desarrollo. Se ha demostrado que bajas dosis de melatonina producen efectos beneficiosos sobre el sueño de individuos jóvenes y sanos [40]. Se administró a seis pacientes dosis de melatonina comprendidas entre 0,3 y 1 mg en tres horas al día: 18:00, 20:00 y 21:00. Estos pacientes cumplimentaron un cuestionario de calidad de sueño, según la Stanford Sleepiness Scale, e inmediatamente después de la última dosis fueron sometidos a un registro polisomnográfico. Se encontraron unos descensos significativos en las latencias del sueño tras el tratamiento con melatonina a las 18 y las 20 horas, a la vez que mejoraba la eficacia del sueño y reducía el despertar intermitente. Sin embargo, a las 21 horas, la administración de 0,3 mg de melatonina incrementaba la latencia del comienzo del sueño y 1 mg de melatonina no mostraba efecto sobre las variables del sueño. El sueño es muy importante y es tan estrecha la relación que guarda con la epilepsia y las crisis epilépticas que modifica el registro electroencefalográfico hasta el extremo de que, por regla general, activa las anomalías paroxísticas cuando existen, y es capaz de producir numerosas modificaciones morfológicas, cuantitativas y cualitativas en la actividad paroxística de un paciente afecto de crisis epilépticas. Por este motivo, siempre ha existido la creencia de que la privación de sueño tiene una clara influencia sobre la actividad epileptógena. Y aunque no está muy demostrado el papel de la falta de sueño en la producción REV NEUROL 2002; 35 (Supl 1): S51-S58 MELATONINA Y EPILEPSIA de la actividad epileptógena, sí parece que la sincronización del oscilador talámico puede estar en relación con la sincronización de las neuronas responsables de las crisis. Actualmente, una de las indicaciones de la melatonina es determinar su eficacia en la obtención de los registros electroencefalográficos de sueño en la infancia, mediante la administración de 2 a 10 mg de melatonina en función de la edad, antes de la realización de los mismos [41,42], ya que las investigaciones neurofisiológicas en los niños, particularmente en las primeras etapas de la vida, son preferencialmente obtenidas durante el sueño. Especialmente en los niños muy pequeños, esta situación en la recogida de los datos aumenta la cantidad de información sobre la maduración de la actividad eléctrica cerebral y minimiza los artefactos secundarios a la falta de cooperación de los pequeños. Este procedimiento ha demostrado ser mucho mejor a estas edades que la privación de sueño o la administración de agentes farmacológicos como los barbitúricos, clorpromacina o hidrato de cloral, que pueden alterar la macroestructura del sueño y proporcionar unos registros alterados, no siempre fáciles de interpretar. Se ha convertido asimismo en una potencial alternativa a la sedación farmacológica, y constituye una estrategia complementaria a la privación en la obtención de los registros electroencefalográficos de sueño en la infancia. En los estudios hasta ahora realizados nunca se han presentado efectos adversos. MELATONINA Y CRISIS EPILÉPTICAS De forma clásica se conocía que el momento en el que se produce una crisis epiléptica puede cambiar, si se altera el régimen de sueño [43]. Y como cualquier alteración del sueño puede coexistir con una epilepsia, todos ellos tienen una capacidad potencial para empeorar las manifestaciones críticas y pueden, en muchas ocasiones, ser los responsables de la intratabilidad de un cuadro epiléptico. Por otro lado, también conocemos que tanto las manifestaciones críticas como los distintos fármacos antiepilépticos que se utilizan para su control desempeñan un papel importante en el empeoramiento de la calidad y de la cantidad de sueño. Las crisis producidas durante la noche afectan de forma profunda a las estructuras del sueño, incrementan su disrupción y disminuyen la cantidad de sueño REM. Las crisis diurnas tienen un efecto parecido, pero con resultados menos profundos. Los pacientes afectos de crisis epilépticas intratables, además de verse afectados por sus manifestaciones críticas, experimentan alteraciones del sueño y en la mayoría de las ocasiones una letargia poscrítica, que puede durar hasta varios días tras un episodio de no excesiva intensidad. Trabajos muy recientes indican que la melatonina puede tener una actividad antiepiléptica que en un principio sería atribuible a la propiedad que posee para degradar los potentes radicales libres [44,45]. En trabajos experimentales con ratas, a las que se les inyectaba anticuerpos antimelatonina en el sistema ventricular [46], ha podido observarse la aparición de anomalías epileptiformes transitorias en el registro electroencefalográfico, y ocasionales crisis epilépticas de tipo parcial. Esta actividad epiléptica se originaba y quedaba limitada al manto cortical del hemisferio ipsilateral del lado de la inyección. La administración en ese momento de melatonina produce un allanamiento y desincronización en el EEG, por lo que se pensaba que dicha hormona podría desempeñar un papel muy importante en la inhibición de la excitabilidad neuronal. En otros estudios realizados en roedores [47] se ha demostrado que cuando REV NEUROL 2002; 35 (Supl 1): S51-S58 se les extirpa la glándula pineal, se producen de forma inmediata crisis epilépticas, efecto que es reversible con la administración exógena de melatonina. Existen varias teorías experimentales acerca de los mecanismos de acción de la melatonina como sustancia anticonvulsiva. Algunos datos sugieren que la melatonina interactúa con las neuronas gabérgicas, y que un ritmo circadiano dependiente de melatonina existe tanto en los receptores benzodiacepínicos como en el GABAA cerebral. La inyección de melatonina incrementa la producción de GABA y determina algunos cambios en la hiperpolarización de la membrana neuronal, lo que sustenta la hipótesis del papel de la melatonina en las manifestaciones críticas. Por otro lado, cuando se utilizan altas dosis de melatonina, se produce una salida de HCO3 y en consecuencia un flujo despolarizante, lo que explica el efecto proconvulsivo de la misma [48]. En cualquier caso, se ha demostrado que al menos hasta unas dosis de 30 mg/kg de peso corporal reduce de forma significativa la intensidad y la frecuencia de las crisis epilépticas en los adultos. Por su acción antioxidante y por la capacidad de inhibir los fenómenos excitotóxicos, la melatonina actúa como un protector celular, ya que degrada de forma directa los importantes y tóxicos radicales libres [49]. Estos radicales libres se producen durante las crisis convulsivas, y son capaces de inducir neurotoxicidad y muerte celular. La excitotoxicidad puede observarse con los aumentos de la estimulación de los receptores cerebrales de glutamato, lo que en muchas ocasiones conduce a la muerte de las neuronas. Por otro lado, el óxido nítrico se metaboliza a peroxinitrito, un óxido tóxico formado por la reacción de superóxido y óxido nítrico bajo condiciones de inflamación y estrés oxidativo, y que es una clase de compuesto capaz de inducir una peroxidación lipídica, con la consiguiente muerte neuronal. Trabajos recientes [50] han mostrado la capacidad de la melatonina para degradar el anión de peroxinitrito, hallazgo que contribuye a demostrar la acción antinflamatoria y antioxidante de esta sustancia en varias condiciones fisiopatológicas. Desde los primeros trabajos de Molina-Carballo et al [27,51] se conoce que las crisis epilépticas alteran la secreción de melatonina, ya que pudo comprobarse que los niveles séricos de melatonina de los niños epilépticos, tomados durante un perfil de 24 horas, provocaban un disrupción de los patrones diurnos en los pacientes afectos de epilepsia. Posteriormente, otros estudios han corroborado estos hallazgos [52] y han demostrado que aquellos pacientes que sufrían una epilepsia del lóbulo temporal tenían, de forma estadísticamente significativa, unos niveles de melatonina en sangre más bajos que aquellos otros del grupo control, que se elevan con posterioridad a la crisis, junto con los niveles de cortisol. Es posible que la melatonina, a través de un efecto inhibidor generalizado, prevenga la descarga sincronizada de un amplio grupo de neuronas, y por esta razón la pérdida de un nivel basal suficiente de melatonina en los pacientes con epilepsia refractaria puede facilitar la aparición de sus manifestaciones críticas. Con posterioridad a la crisis, aumentan los niveles séricos de melatonina, circunstancia que podría traducir un efecto protector contra la repetición de las crisis, además de provocar el habitual agotamiento y cansancio poscrítico, a pesar de que los ataques epilépticos alteran la estructura del sueño, especialmente en la fase REM [53]. Así pues, la administración de un suplemento oral de melatonina podría restaurar los niveles normales previos a la aparición de la epilepsia, con lo que se mejoraría el control crítico en estos pacientes, se protegería al individuo ante una más que probable repetición de sus crisis, y se mejoraría la calidad y canti- S 55 M. RUFO-CAMPOS dad de sueño, todo ello contribuiría a la desaparición de los trastornos letárgicos del período postcrítico. Se ha postulado [54] que, en la epilepsia, la variación diurna de las manifestaciones críticas responde a una señal biológica dependiente del tiempo, y hay una evidencia clínica de que, en algunos casos en los que se agrupan crisis epilépticas del lóbulo temporal, coincide con un ascenso nocturno de la tasa de melatonina circulante. Parece ser que la melatonina endógena contribuye a la actividad epileptiforme a través de una acción inhibitoria sobre la actividad dopaminérgica. La dopamina se considera uno de los reguladores naturales de la actividad crítica en un gran número de especies, entre ellas los humanos. Y puede suceder que la melatonina sea capaz de incidir sobre un descenso en el vertido de la dopamina dentro de las diversas áreas del cerebro, con lo que una manipulación farmacológica del ritmo de producción de la melatonina endógena puede facilitar el uso terapéutico de la hormona, incrementando su producción. El primer trabajo sobre la eficacia de la melatonina en las crisis epilépticas [55] se realizó administrando esta sustancia a 10 niños diagnosticados de epilepsias graves de la infancia. Se trataba de un estudio abierto donde se administró una dosis de melatonina, que fluctuaba entre 5 y 10 mg, una hora antes de acostarse. Seis de los pacientes mostraron un descenso en la frecuencia de las crisis según un calendario de crisis administrado, y ocho presentaron una clara mejoría del sueño de acuerdo con una escala subjetiva del mismo. Se midieron las tasas de melatonina salivar en seis niños, y se encontró un descenso de ésta en relación con el grupo control, además de recuperarse las cifras normales para su edad tras el tratamiento con melatonina oral. No pudo demostrarse sin embargo si la mejoría en el control de sus manifestaciones críticas fue como consecuencia de un efecto directo anticonvulsivo de la melatonina, si se debió a la mejoría en la calidad del sueño, o incluso a un efecto placebo. Con posterioridad se publicó un estudio realizado con la intención de evaluar la producción de melatonina en pacientes afectos de porfiria intermitente aguda con y sin crisis epilépticas conocidas [56] y con el fin de conocer si la melatonina podría tener un efecto anticonvulsivo o proconvulsivo en estos niños afectos de porfiria intermitente aguda. Para ello, se tomaron muestras de la concentración de melatonina en orina, sobre las 8 horas en dos noches consecutivas, y se analizaron en ocho pacientes con crisis epilépticas y en 14 sin epilepsia, demostrándose que los pacientes afectos de crisis epilépticas tenían unas concentraciones de melatonina en orina mucho más bajas, comparadas con la de los niños que no padecían epilepsia. Lógicamente la conclusión del estudio es que la melatonina ejerce un efecto protector sobre aquellas crisis con origen epiléptico. De forma más reciente [57], se ha utilizado la melatonina como fármaco añadido en seis pacientes con edades comprendidas entre los 2 y los 15 años, afectos de crisis epilépticas graves intratables, con diversos tipos de crisis pero con predominio de las tonicoclónicas nocturnas asociadas al despertar. Para ello, se les administró 3 mg de melatonina por vía oral, 30 minutos antes de acostarse, sin suprimir la medicación antiepiléptica que estuviesen tomando, durante un período de tres meses en los que el paciente o sus familiares cumplimentaron un diario de crisis. Cinco casos mostraron una mejoría clínica significativa desde el tercer día de tratamiento. La mitad de ellos disminuyó la frecuencia de las crisis nocturnas, de 3-4 diarias a prácticamente ninguna, y en los otros dos casos las crisis disminuyeron en frecuencia y duración. Todos mejoraron en la eficacia S 56 del sueño, la conducta diaria y en la capacidad de comunicación, aunque no se pudo aplicar ninguna medida objetiva. El único niño que no respondió al tratamiento fue el de mayor edad. Aunque en general este estudio muestra que la melatonina puede tener una acción antiepiléptica beneficiosa en la infancia, no se trataba de un estudio comparativo con placebo, ni se midieron los niveles séricos de la hormona. Tenemos experiencia en el uso de melatonina en una paciente afecta de epilepsia mioclónica grave, cuyas crisis se presentaron refractarias a cualquier fármaco antiepiléptico conocido [27]. Con 29 meses de edad, muestra la paciente un progresivo deterioro madurativo, con innumerables manifestaciones críticas, fundamentalmente crisis parciales en un número de 7-12 episodios semanales. Se inicia tratamiento con melatonina como terapia añadida, y se consigue una supresión parcial de sus crisis tras un mes de tratamiento con melatonina y fenobarbital. No obstante, al retirar la hormona volvieron de nuevo a aparecer las crisis epilépticas, aunque en menor número e intensidad. La niña mostraba en el último examen neurológico, además de un pequeño porcentaje de crisis, una discreta hipotonía sin signos deficitarios, trastornos de la atención e irritabilidad. Quizás esta experiencia sea el inicio de futuros estudios, que usando un número suficiente de pacientes y un grupo control, nos hagan comprender el uso potencial de la melatonina en algunos tipos de crisis rebeldes al tratamiento, como terapia añadida. Pero la controversia ha surgido con los trabajos de Sheldon [58], cuando comunica en un artículo publicado en The Lancet, que la toma de dosis suprafisiológicas de melatonina que variaron entre 1 y 5 mg diarios administrados por vía oral en aquellos niños que sufren múltiples déficit neurológicos, provoca un incremento en la frecuencia de sus manifestaciones críticas. De estas aportaciones cabe cuestionarse si el papel efectivo de la melatonina en la reducción de las crisis epilépticas es secundario a su acción antioxidante, reduciendo la extensión del daño neuronal, o si realmente su mecanismo de acción como anticonvusionante está relacionado con su actividad mediadora en la inhibición de la neurotransmisión en el ácido gamma-amino-butírico (GABA). Debemos asimismo despejar otra duda de interés mucho mayor, cuando nos planteamos si el efecto de la melatonina es diferente en los experimentos con animales (en los que disminuirían sus crisis) o en aquellas otras aplicaciones en el ser humano, en los que tendría un efecto contrario. Evidentemente, las dosis utilizadas por Sheldon se encuentran muy por encima de las concentraciones normales del adulto sano, o las del tratamiento del insomnio en los niños con trastornos neurológicos de origen genético, por lo que desconocemos qué hubiese ocurrido si en sus pacientes se hubiesen utilizado dosis mucho más fisiológicas; no obstante, también es cierto que este trabajo representa, por un lado, una seria llamada de atención para el uso indiscriminado de la hormona en los trastornos del sueño, y que por supuesto, se necesitan futuros estudios con esta sustancia para clarificar su papel, tanto en las crisis epilépticas, como en los diversos trastornos neurodegenerativos. Por último, también se ha utilizado la melatonina en otras muchas entidades, como en el tratamiento de la discinesias tardías [59], en las que se ha evaluado la eficacia en la administración de 10 mg/día de melatonina durante seis semanas en 22 pacientes con este tipo de discinesias, con excelentes resultados y nulos efectos adversos, posiblemente por su acción como antioxidante en la atenuación dopaminérgica del núcleo estriado. Recientemente [7] se ha especulado con la posibilidad de que la REV NEUROL 2002; 35 (Supl 1): S51-S58 MELATONINA Y EPILEPSIA glándula pineal, que es la principal fuente de serotonina y melatonina, contribuya de forma significativa a los ataques de migraña, ya que se acepta que esta enfermedad está causada por un trastorno bioquímico primario del sistema nervioso central, que afecta a la neurotransmisión, y específicamente a la serotonina. Asimismo, se ha utilizado la melatonina en dosis bajas en el tratamiento del mioclono, tanto epiléptico como no epiléptico, en los niños que además padecían trastornos del sueño, con buenos resultados y sin efectos adversos [60]. CONCLUSIONES No existen dudas de que la producción de melatonina por la glándula pineal y todas sus funciones pueden aprovecharse, con un adecuado uso en la infancia, en el tratamiento de una amplia gama de enfermedades. Se ha demostrado que cuando aparecen trastornos graves del aprendizaje en la infancia se acompañan con frecuencia de irregularidades en el patrón sueño-vigilia, que pueden mejorarse con la administración de melatonina, y así los niños afectados se hacen más sociables, menos irritables y están más contentos, mejorando sus capacidades cognitivas. Se ha observado de igual forma que con dosis adecuadas administradas por la noche se mejora no sólo los patrones del sueño, sino su rendimiento. Por regla general, se acepta que la privación de sueño puede exacerbar las manifestaciones críticas de los pacientes epilépticos, y se ha comprobado que la administración de melatonina contribuye a la supresión de sus crisis. Pero aunque se ha justificado que en muchos procesos el tratamiento con melatonina podría estar indicado, lo cierto es que se necesitan muchos estudios, experimentales o no, que confirmen estos hechos. ¿Es o será realmente la melatonina la próxima panacea? BIBLIOGRAFÍA 1. Acuña D, Escames R, Macías M, Muñoz-Hoyos A, Molina-Carballo A, et al. Cell protective role of melatonin in the brain. J Pineal Res 1995; 19: 57-63. 2. Husson I, Evrard P, Gressens P. Protection of the developing white matter by systemic injection of melatonin (abstract). Eur J Paediatr Neurol 1999; 3: A19. 3. Lerner AB, Case JD, Takahashi Y, Lee TH, Mori Wl. Isolation of melatonin, the pineal gland factor that lightens melanocytes. J Am Chem Soc 1958; 80: 2587-96. 4. 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Se presenta un trabajo de revisión, con el objetivo de clarificar el creciente interés que existe por conocer el papel que juega la melatonina en el organismo y todas las acciones que la rodean, y que han condicionado la búsqueda de nuevas aplicaciones de esta sustancia en la patología cerebral, como las ya conocidas alteraciones del sueño y toda la semiología relacionada con el mismo, como el insomnio, la irritabilidad, la depresión, los trastornos del comportamiento, e incluso en el tratamiento del autismo por la relación existente entre esta última entidad y los disturbios del sueño. Se dedica una especial atención a los estudios relacionados con la epilepsia. Desarrollo. Demostramos que la importancia de la melatonina va aumentando tan de forma exponencial, que cada vez se descubren nuevas evidencias de su participación en la regulación biológica del ritmo circadiano, en el sueño, el humor, el envejecimiento, en el crecimiento tumoral y en la reproducción. Y posiblemente todas estas circunstancias hayan abierto el camino para su indicación terapéutica en otros muchos procesos mas actuales e importantes, como la neuroprotección, la migraña o el control de las crisis epilépticas. Conclusiones. Se ha podido demostrar, que tanto en las personas adultas como en los niños, la melatonina tiene una toxicidad muy baja, lo que facilita su utilización en los grupos de riesgo. En este trabajo se analizan con detenimiento los últimos trabajos en la literatura médica relacionados con la utilización de la melatonina en el control de las crisis epilépticas, y se discuten sus ventajas e inconvenientes. Pero como en otras diferentes terapias, se necesitan muchos estudios, experimentales o no, que confirmen estos hechos. [REV NEUROL 2002; 35 (Supl 1): S51-8] Palabras clave. Epilepsia. Fisiología. Infancia. Mecanismos de acción. Melatonina. MELATONINA E EPILEPSIA Resumo. Objectivo. Apresenta-se um trabalho de revisão, com o objectivo de esclarecer o crescente interesse que existe em conhecer o papel da melatonina no organismo e todas as acção que a rodeiam, e que condicionaram a busca de novas aplicações desta substância na patologia cerebral, como as já conhecidas alterações do sono, e toda a semiologia relacionada com o mesmo, como a insónia, a irritabilidade, a depressão, as perturbações do comportamento, e inclusivé o tratamento do autismo pela relação existente entre esta última entidade e os distúrbios do sono. Dedica-se especial atenção aos estudos relacionados com a epilepsia. Desenvolvimento. Demonstramos que a importância da melatonina tem vindo a aumentando de forma exponencial, de tal forma que se descobrem cada vez mais novas evidências da sua participação na regulação biológica do ritmo circadiano, no sono, no humor, no envelhecimento, no crescimento tumoral e na reprodução. Possivelmente, todas estas circunstâncias terão aberto o caminho para a sua indicação terapêutica em muitos outros processos mais actuais e importantes, como a neuroprotecção, a hemicrania, ou o controlo das crises epilépticas. Conclusões. Foi possível demonstrar que quer em adultos, como em crianças, a melatonina possui uma toxicidade muito baixa, o que facilita a sua utilização nos grupos de risco. Neste trabalho analisam-se atentamente os últimos trabalhos na literatura médica relacionados com a utilização da melatonina no controlo das crises epilépticas, e discutem-se as suas vantagens e inconvenientes. Mas, como em outras terapias diferentes, são necessários muitos estudos, experimentais ou não, que confirmem estes factos. [REV NEUROL 2002; 35 (Supl 1): S51-8] Palavras chave. Epilepsia. Fisiologia. Infância. Mecanismos de acção. Melatonina. S 58 REV NEUROL 2002; 35 (Supl 1): S51-S58