(Traducción del Inglés) Citicolina (Monografía) (Vista general del medicamento) Revista Alternativa de Medicina 13.1 (Marzo, 2008): p 50 (8). (4731 palabras). Texto completo: COPYRIGHT 2008 Thomas Research Inc. Introducción La citicolina es una molécula orgánica compleja que funciona como intermediaria en la bío-síntesis de los fosfolípidos de la membrana de las células. También se le conoce como CDP-colina y di-fosfato de citidina colina (citidina 5’ – difosfo-colina). La CDP-colina pertenece al grupo de las bío.-moléculas de los sistemas vivos que se conocen como “nucleótidos” y que juegan papeles importantes en el metabolismo celular. La CDP-colina está compuesta por ribosa, piro-fosfato, citosina (una base nitrogenada) y colina. La investigación del efecto de la citicolina exógena en los experimentos animales y en las pruebas clínicas humanas proporciona datos sobre sus acciones colinérgica y neuro-protectora. Como suplemento de dieta, la citicolina resulta útil por mejorar tanto la integridad estructural como la funcionalidad de la membrana neuronal, que puede ayudar en la reparación de membrana. Estudios hechos en animales y en seres humanos indican que la citicolina tiene un potencial para mejorar los déficits de conocimiento, la re-habilitación después de un infarto, daños al cerebro y a la médula espinal, enfermedades neurológicas y problemas oculares. Bío-química La colina es una base nitrogenada tri-metilada que junto con el grupo de vitaminas B participa en tres procesos metabólicos: (1) síntesis de fosfo-lípidos por vía de fosforil-colina; (2) síntesis de acetil-colina; y (3) oxidación a betaína, que funciona como dador de radical metilo. Endógenamente, la formación de citicolina de partir de colina es el paso limitante en la síntesis fostatidil-colina, un fosfo-lípido clave en las membranas. La citidina, que es un componente importante de RNA, sufre una conversión citoplásmica a tri-fosfato de citidina (CTP). Durante el metabolismo de la citicolina, la colina resulta fosforilada por la enzima colina cinasa; la fosforil-colina resultante se combina con CTP y forma citicolina. Luego, la citicolina se combina con diacil-glicerol (DAG) para formar fosfatidil-colina, reacción en la cual la fosfo-transferasa de colina actúa como enzima catalizadora. La citicolina exógena, hidrolizada en el intestino delgado y fácilmente absorbida como colina y citidina, entra a los varios procesos bío-sintéticos que utilizan citicolina como producto intermedio. Así, la citicolina tiene un efecto economizador sobre las reservas sistémicas de colina, así como un papel inhibidor en el rompimiento de los fosfo-lípidos de la membrana. [GRAFICA OMITIDA] Fármaco-cinética La citicolina es un compuesto soluble en agua, con una bío-disponibilidad superior a 90 por ciento. Los estudios fármaco-cinéticos hechos en adultos saludables demuestran que altas dosis orales de citicolina se absorben rápidamente, y que menos del 1% es excretada en las heces. Los niveles de plasma llegan a un pico en forma bi-fásica una hora después de la ingestión y hay un pico aún mayor a las 24 horas de haber tomado la dosis. La citicolina se metaboliza en la pared del intestino y en el hígado. Los sub-productos de la citicolina exógena formada por hidrólisis en la pared intestinal son colina y citidina. Después de la absorción, la colina y la citidina se dispersan por todo el cuerpo, entran a la circulación sistémica para ser utilizadas en varios procesos bío-sintéticos, y cruzan la barrera de sangre del cerebro para su re-síntesis a citicolina en el cerebro.

Los estudios fármaco-cinéticos que emplean [14.sup.C] citicolina demuestran que la eliminación de la citicolina tiene lugar en dos fases, siguiendo la manera de los picos bi-fásicos de plasma, especialmente por vía respiratoria C [O.sub.2] y por excreción urinaria. El pico inicial en la concentración de plasma va seguido por un inclinado declive, que se hace más lento entre las 4 y las 10 horas. En la segunda fase, después del pico de plasma a las 24 horas viene un declive inicial rápido, seguido también por una velocidad de eliminación más lenta. La media vida de eliminación es de 56 horas para C [O.sub.2] y de 71 horas para la excreción urinaria. Mecanismos de acción Precursor de fosfo-lípidos En estudios animales se han encontrado evidencias de que la citicolina es un precursor de la fosfatidil-colina. El cerebro utiliza colina preferentemente para la síntesis de acetil-colina, lo cual que puede limitar la cantidad de colina disponible para la producción de fosfatidil-colina. Cuando la demanda de acetil-colina aumenta o cuando las reservas de colina en el cerebro son bajas, los fosfo-lípidos en la membrana neuronal pueden ser catabolizados para suministrar la colina necesaria. Así, la citicolina exógena ayuda a conservar la integridad estructural y funcional de la membrana neuronal. En un estudio hecho in vitro, la citicolina a altas concentraciones estimuló la acetil-colinesterasa del cerebro (ACHE) junto con [Na.sup.+]/[K.sup.+]-ATPase. El mecanismo postulado involucra la bío-conversión de citicolina a fosfatidil-colina. Reparación de la membrana neuronal Se ha investigado el papel de la colina en la terapia de pacientes que han sufrido infartos. Se postulan tres mecanismos: (1) reparación de membranas neuronales vía la síntesis aumentada de fosfatidil-colina; (2) reparación de neuronas colinérgicas dañadas vía la potenciación de la producción de acetyil-colina; y (3) reducción de la formación de ácidos grasos en el lugar donde los nervios se dañaron por efectos del infarto . Además de su papel en la síntesis de fosfatidil-colina, la citicolina actúa como intermediario en la síntesis de la esfingo-mielina, otro fosfo-lípido componente de la membrana neuronal. La citicolina ha demostrado potencial para reparar los niveles post-isquémicos de esfingo-mielina. La citicolina restaura también los niveles de cardiolipina, un fosfo-lípido componente de la membrana mitocondrial interna. El mecanismo de esta acción es desconocido, pero los datos con que se cuenta sugieren que la citicolina inhibe la hidrólisis enzimática de la cardiolipina por la fosfolipasa [A.sub.2]. En un estudio hecho en animales, la citicolina disminuyó la formación de radicales hidroxilo después de una isquemia y perfusión, lo cual sugiere otra vez que la citicolina actúa para disminuir la estimulación de la fosfolipasa. Efectos sobre β-amiloide Se han encontrado evidencias de que la citicolina contrarresta la deposición de beta-amiloide, una proteína neuro-tóxica que se cree tiene un papel central en la pato-fisiología de la enfermedad de Alzheimer (AD). La lesión característica en AD es la formación de placas y de marañas neuro-fibrilares en el hipocampo. El grado de dis-función cognoscitiva y de degeneración neuronal en AD es proporcional a la formación de beta-amiloide. La citicolina contrarrestó la degeneración neuronal en el hipocampo de la rata inducida por una inyección intra-hipocampo de la proteína beta-amiloide. El número de células apoptóticas se redujo también. La retención en memoria, medida como una pasividad que evita el aprendizaje, aumentó en las ratas.

Efecto sobre los neuro-transmisores La capacidad de la citicolina para aumentar la liberación de nor-epinefrina en los seres humanos se comprobó en un estudio que demostró que este compuesto eleva los niveles en orina de 3-metoxi-4-hidroxi-fenil-glicol (MHPG), un metabolito de la nor-epinefrina. La citicolina elevó los niveles de neuro-transmisores en el cerebro de ratas a dosis de 100 mg/kg, administradas en forma diaria durante siete días. La nor-epinefrina aumentó en la corteza cerebral y en el hipotálamo, la dopamina aumentó en el cuerpo estriado, y la serotonina en la corteza cerebral, el cuerpo estriado y el hipotálamo. Estudios hechos en ratas han proporcionado evidencia de que la citicolina potencia la liberación de dopamina en el cerebro, probablemente estimulando la liberación de acetil-colina. Indicaciones clínicas Re-habilitación post-infarto Estudios hechos en animales han ayudado a elucidar un posible mecanismo del efecto que la citicolina tiene sobre los infartos. La síntesis de fosfatidil-colina parece verse dañada después de una isquemia de cerebro; pero la citicolina puede aumentar los niveles de fosfatidil-colina al aumentar la enzima que limita la velocidad de su síntesis. Pruebas hechas in vitro también indican que la citicolina proporciona neuro-protección después de una isquemia al disminuir los niveles cerebrales de glutamato y aumentar los de ATP. Infarto isquémico La citicolina ha sido probada en pacientes de infarto en forma controlada. Se hizo una prueba multi-centro, doble ciego, controlada por placebo para evaluar el efecto de la citicolina sobre 272 pacientes de infarto cerebral de moderado a severo en su etapa aguda, que presentaban perturbaciones del consciente que iban de leves a moderadas. El grupo en tratamiento (n = 133) recibió 1,000 mg diarios de citicolina por vía intravenosa (I. V.) durante 14 días. Comparados con 139 pacientes tratados con placebo, el nivel de consciente mejoró significativamente en el grupo que tomaba citicolina. Para el día 14, el 54 por ciento de los pacientes tratados con citicolina mostraron una mejoría; del grupo tratado con placebo, solamente el 29% mostraba mejoría. Otras pruebas hechas a pacientes post-infarto arrojan resultados similares a los anteriores, incluyendo una mejor recuperación y mejoría en los parámetros de las funciones neuro-lógicas, tales como fuerza muscular, la función de caminar y el conocimiento. De acuerdo a un análisis reciente hecho a estas pruebas, empezar a dar citicolina dentro de las 24 horas inmediatamente posteriores al infarto “aumenta la probabilidad de una recuperación completa a los tres meses”. El Grupo de Estudio de Infarto Citicolina efectuó una prueba multi-centro, doble ciego, controlada, para examinar los efectos de la citicolina administrada en forma oral a 259 pacientes de infarto. Se administraron tres dosis de citicolina (500 mg., 1,000 mg. o 2,000 mg) (n = 65) en cada uno de los tres grupos, dentro de las 24 horas siguientes al infarto, y un cuarto grupo recibió un placebo. El tratamiento se continuó durante seis semanas, con un período de seguimiento de seis semanas. El punto clínico primario fue un cambio en el Indice Barthel de Función Neurológica, mientras que la calificación de línea de base Escala de Infarto (NIHSS) se consideró una variable secundaria para disminuir el efecto de las diferencias de línea de base en la severidad del infarto. Al cabo de 12 semanas, los pacientes en los grupos que recibían 500 mg o 2,000 mg de citicolina tenían dos veces más probabilidades de recuperación que los pacientes con

placebo; el grupo que recibía 2,000 mg tuvo un número mayor de efectos secundarios, en forma de mareos y daños accidentales. Lo interesante es que no se vieron diferencias entre el grupo que recibía 1,000 mg de citicolina y el grupo de placebo. El Grupo de Estudio Infarto Citicolina hizo un segundo estudio doble ciego similar al anterior. Esta prueba multi-centro involucró a 394 pacientes que sufrían de infarto isquémico agudo, y se asignaron los pacientes a grupo de tratamiento y de placebo en forma aleatoria sobre una base dos-a-uno. Tomando como base los resultados anteriores, se selecciónó la dosis de 500 mg diarios como la básica; el índice Barthel y la calificación NIHSS se emplearon para evaluar la eficacia. Tras seis semanas de tratamiento y seguimiento no se detectaron diferencias entre el grupo de placebo y el de tratamiento. Sin embargo, se descubrió una desigualdad en la severidad del infarto entre los grupos en tratamiento y los grupos con placebo. El 34% de los pacientes en el grupo con placebo habían tenido infartos ligeros, pero tan sólo el 22% en el grupo bajo tratamiento. Como se informó en el momento: “La falta de equilibro en la línea de base ha impactado la eficacia total de los resultados en esta prueba”. Otro estudio doble ciego, multi-centro de citicolina involucró a 899 pacientes con infarto isquémico agudo en la arteria cerebral del medio. Los sujetos recibieron 1,000 mg de citicolina o de placebo dos veces diarias durante seis semanas, seguidas por otras seis semanas de seguimiento. El punto de estudio primario – la proporción de pacientes que mostró una mejoría de siete puntos o mayor de la línea de la base en la calificación NIHSS – fue virtualmente el mismo para ambos grupos; 52 por ciento de los pacientes en el grupo de citicolina y 51 por ciento en el grupo de placebo. El grupo de citicolina sí tuvo una proporción significativamente mayor de pacientes que mostraron mejoría al cabo de seis semanas, medida con el índice de Barthel; pero ésto desapareció en el análisis de las 12 semanas. Infarto hemorrágico La seguridad y la eficacia de la citicolina se probaron mediante un estudio doble ciego, controlado por placebo, sobre 38 pacientes con infarto hemorrágico – lo que generalmente es un diagnóstico peor que el diagnóstico isquémico. A los pacientes se les administraron 1,000 mg de citicolina o de placebo cada 12 horas durante dos semanas por infusión I. V. continua o por medio oral si el paciente tenía capacidad para tragar. No se observaron incidentes adversos en el grupo de citicolina comparado con el de placebo. La eficacia se calculó pasados tres meses, basándose en el número de pacientes que habían conseguido la independencia, medida según la Calificación de Rankin modificada. Cinco pacientes en el grupo de citicolina y uno en el de placebo consiguieron la independencia (relación de disparidad (OR) = 5.38; 95% intervalo de confianza (CI) = 0.55 - 52.4). Déficit cognoscitivo Disminución de la memoria/Demencia vascular Estudios hechos en ratas viejas y en perros jóvenes demostraron que la citicolina puede aumentar la memoria y la capacidad de aprendizaje. La disminución de la memoria en las personas mayores puede deberse a una menor formación de neuro-transmisores, a una mala circulación (demencia vascular) o a enfermedades como la de Alzheimer. La efectividad de la citicolina parece depender de la causa de dicha disminución. Se hizo un estudio doble ciego a 84 pacientes de edad avanzada que presentaban pérdida de memoria que iba de leve a moderada para examinar la efectividad de la citicolina como un tratamiento para combatir dicha pérdida de memoria asociada al envejecimiento. Los sujetos, que tenían pérdida de memoria evaluada por calificaciones del Examen Estatal Mini Mental (MMSE), tomaron 1,000 mg de citicolina

o de placebo diarios durante seis semanas. Los resultados mostraron que la eficiencia de adquisición (AE) mejoraba, mientras que la codificación y la organización (E-O), así como la eficiencia cognoscitiva (CE) permanecieron sin cambios. Como AE está relacionada específicamente con la atención, los investigadores postularon que este descubrimiento ponía en evidencia el efecto dopaminérgico de la citicolina, basándose en la asociación entre la estimulación dopaminérgica y la mejoría en los mecanismos cognoscitivos relacionados con la atención. También se observó una mejoría en la eficiencia de la memoria global. El efecto de la citicolina sobre la memoria verbal en las personas de edad avanzada se examinó mediante un estudio doble ciego sobre 95 voluntarios saludables de edades entre 50 y 85 años. Durante la fase inicial, todos los sujetos tomaron 1,000 mg de citicolina o placebo diariamente durante tres meses. El análisis de los datos reveló un sub-grupo que tenía relativamente poca memoria. Estos sujetos fueron reclutados para la segunda fase de pruebas por cruzamiento, y se les suministró placebo o 2,000 mg. de citicolina diariamente durante tres meses. Tras la fase inicial, en el sub-grupo de poca memoria solamente se presentó una mejoría en el recuerdo retrasado y en la memoria lógica como resultado de la administración de citicolina. Al finalizar la segunda fase hubo otros adelantos en el grupo de citicolina, lo cual sugiere que la dosis de 2,000 mg. es una dosis diaria más efectiva para mejorar la memoria dañada por la edad. En otro estudio doble ciego, por cruzamiento, la citicolina se administró oralmente a 24 sujetos de edad avanzada con la memoria dañada durante cuatro semanas. La citicolina se suministró sola en dosis de 500 mg ó 1,000 mg, o combinada con nimodipina, un bloqueador de canal de calcio empleado para tratar déficit neurológico en pacientes con hemorragia de cerebro (300 mg/día de citicolina, más 90 mg/día de nimodipina).En los tres grupos de tratamiento hubo efectos positivos sobre el recuerdo. Un meta-análisis reciente revisó los datos de estudios doble ciego, aleatorios, hechos sobre la citicolina y la función cognoscitiva dañada en seres humanos con problemas cerebrales crónicos. La conclusión fue que la citicolina mejora ligeramente la memoria y los resultados conductuales. Un estudio clínico pequeño, doble ciego, en el cual se administraron 500 mg. de citicolina dos veces al día no tuvo efecto, comparado con el resultado de un grupo de 30 pacientes tratado con placebo (n = 15 en cada grupo); los pacientes tenían 55 años o más, y presentaban demencia vascular de moderada a severa. Los resultados, tomados después de seis y de doce meses, no encontraron diferencias entre los grupos en funcionamiento neuro-psicológico en línea de base, comparados con el fin del estudio. Los MRIs mostraron una exacerbación de la patología del cerebro en ambos grupos, a medida que progresó el estudio. Enfermedad de Alzheimer La citicolina ha demostrado una posible capacidad para mejorar la función cognoscitiva al principio de la AD (EOAD) En un estudio doble ciego de un mes, 20 pacientes de AD recibieron 1,000 mg de citicolina o de un placebo por vía oral diariamente. La función cognoscitiva, evaluada mediante MMSE, mejoró ligeramente en un sub-grupo EOAD, como lo demuestra un pequeño pero estadísticamente significativo aumento (p<0.005) en calificaciones MMSE. Estas calificaciones disminuyeron en etapas posteriores de la enfermedad. La orientación espacial-temporal mejoró en el total del grupo, con una diferencia más marcada en los pacientes EOAD. Un estudio doble ciego, controlado por placebo, de 12 semanas de duración, probó el efecto de 1,000 mg de citicolina en 30 pacientes con AD que iba de leve a moderado. La colocación de la función cognoscitiva en la Escala de Evaluación de la Enfermedad

de Alzheimer (ADAS) y la “impresión de cambio basada en la entrevista clínica” (CIBIC) se utilizaron como medidas primarias de resultados, con colocaciones adicionales de ADAS y MMSE empleadas como mediciones secundarias. Los resultados totales mostraron diferencias entre los grupos de citicolina y de placebo, pero los cambios fueron tan sólo tendencias que no resultaron estadísticamente significativas. Con la citicolina se observaron mejoras no significativas en las calificaciones cognoscitivas de ADAS y las de CIBIC. Basándose en un componente hipotéticamente auto-inmune en la pato-fisiología de AD, se hizo un estudio para evaluar el efecto de la citicolina sobre la función inmune en pacientes de Alzheimer. La citicolina se suministró en dosis orales de 1,000 mg diarios a tres grupos: pacientes EOAD, pacientes con principio retardado de AD (LOAD), y pacientes con demencia por multi-infartos. Un cuarto grupo sirvió como control. Los niveles de interleucina -1 [beta] se normalizaron después de tres meses en tratamiento de citicolina. Daños al Sistema Nervioso Central (CNS) Trauma Cerebral La citicolina facilita la rehabilitación de la memoria a los pacientes de trauma cerebral al restaurar el flujo sanguíneo en el lugar de la lesión. Se hizo un estudio uni-ciego, aleatorio, de 216 pacientes con heridas de cabeza en dos grupos de tratamiento: uno de ellos recibió un tratamiento convencional, mientras que el otro recibió el mismo tratamiento más 1,000 mg I. V. de citicolina diariamente. La proporción de pacientes que logró mejoría en los síntomas cognoscitivos y motores fue mayor en el grupo que recibió citicolina; no hubo diferencias en la tasa de muerte entre los dos grupos. Se hizo un estudio doble ciego pequeño, de un mes de duración, administrando dosis orales de 1,000 mg de citicolina diariamente y se comparó con un grupo que recibió un placebo; el primer grupo tuvo mejoría significativa en la función del recuerdo en pacientes que habían tenido concusiones. No se observaron diferencias significativas entre los dos grupos en otras pruebas de la función cognoscitiva. En el grupo de placebo se observó una mayor tendencia a quejas de síntomas post-concusión, tales como dolor de cabeza, mareos y tinnitus durante el seguimiento. Daños a la Médula Espinal Los efectos de la citicolina sobre los daños a la médula espinal se han estudiado en modelos experimentales. A los cinco minutos de inducir un trauma a unas ratas se les administraron por vía intra-peritoneal 300 mg/kg de citicolina; y se comprobó que entre 24 y 48 horas después del trauma, la función motora era estadística y significativamente mejor en este grupo, en comparación con el otro, al cual se le suministró un placebo. En otro estudio hecho sobre animales, la citicolina resultó tan efectiva como la metil-prednisolona (un tratamiento ya aprobado para daños en la médula espinal) para aumentar la recuperación neurológica. Condiciones Neurológicas Enfermedad de Parkinson La citicolina parece tener un efecto dopaminérgico. Por lo tanto, se hizo un estudio doble ciego, por cruzamiento, a pacientes con enfermedad de Parkinson que estaban siendo tratados con L-dopa más un inhibidor de de-carboxilasa. Se observó mejoría en la bradiquinesia y la rigidez de sujetos a los cuales se les inyectaron 500 mg diarios de citicolina por vía intra-muscular (I. M.), en comparación con los que recibieron un placebo; sin embargo, los temblores no sufrieron cambios. Enfermedad de Huntington La enfermedad de Huntington (HD) se caracteriza por un aumento en la excito-toxicidad del cerebro y un metabolismo desordenado. Como parece ser que la

citicolina ataca estos desórdenes – mitigando la excito-toxicidad al disminuir los niveles de glutamatos del cerebro y aumentar ATP – se le hicieron pruebas con un modelo experimental de HD. La citicolina no proporcionó protección de las neuro-toxinas empleadas en este estudio para simular HD. Desorden Bipolar y Abuso de Substancias Asociado El desorden bipolar está asociado a altas tasas de abuso de diversas substancias, particularmente cocaína. Se hizo un estudio controlado por placebo de 44 sujetos con desorden bipolar o esquizo-afectivo; se agruparon aleatoriamente para darles dosis de citicolina que aumentaban progresivamente (semana 1 = 500 mg/día; semana 2 = 1,000 mg/día; semana 4 = 1,500 mg/día; semana 6 = 2,000 mg/día), o dosis de placebo durante 12 semanas. Como este fue un estudio que se añadió a su tratamiento, los participantes continuaron tomando medicamentos anti-psicóticos. El grupo que tomó citicolina tuvo una mejoría significativa en algunas mediciones de memoria, y una disminución significativa del uso de cocaína en relación al grupo que tomó placebo; estos últimos tuvieron una prueba urinaria para cocaína que resultó 6.41 veces más semejante a una prueba positiva que los del otro grupo. No se observaron diferencias significativas en manías ni en depresiones entre los dos grupos. Afecciones de los ojos: glaucoma, ambliopía El glaucoma es una causa importante de ceguera en las personas mayores; es una enfermedad neuro-degenerativa caracterizada por la apoptosis de las células ganglionales de la retina. El daño a la retina puede presentarse antes de que haya pérdida de visión. En un estudio doble ciego, controlado por placebo, de un año de duración, se administraron 1,000 mg I. M. diarios de citicolina (en períodos de dos meses, seguidas por otros períodos de eliminación de cuatro meses); este tratamiento mejoró la función de la retina y la función visual en 25 de 40 de los pacientes que tenían glaucoma de ángulo abierto (los otros 15 pacientes recibieron un placebo). Los mismos investigadores efectuaron otro estudio con diseño similar en 30 pacientes que tenían glaucoma de ángulo abierto. El estudio se alargó a ocho años; 15 de los 30 pacientes que recibieron citicolina fueron tratados por un total de 16 períodos de dos meses durante ese tiempo. La citicolina mejoró significativamente los potenciales evocados visualmente y los electro-retinogramas en el grupo de citicolina, a diferencia de los de placebo y línea de base. En un estudio clínico abierto, se administraron 1,000 mg de citicolina por vía oral durante dos semanas, seguidas por un período de eliminación de dos semanas, y dos semanas más de tratamiento; ésto mejoró la función nerviosa (medida por la amplitud y los potenciales evocados visualmente mejorados) en el 62% de 21 ojos glaucomatosos. Ya se ha postulado que la estimulación dopaminérgica es un mecanismo muy importante del efecto de la citicolina sobre la retina. Esta hipótesis ha sido impulsada por un estudio reciente hecho en conejos, que comprobó que la citicolina aumenta la concentración de dopamina en la retina. La citicolina ha demostrado también, por medio de un cultivo en tejidos, que es capaz de regenerar células de ganglios de la retina. Se ha visto que la citicolina (1,000 mg I. M. diariamente) mejora significativamente la agudeza visual a pacientes con ambliopía. Efectos Laterales/Toxicidad La citicolina tiene un efecto tóxico muy bajo en los seres humanos. En un estudio a corto plazo, controlado por placebo, por cruzamiento, se administró citicolina o un placebo a 12 adultos saludables en dosis de 600 y 1,000 mg en períodos consecutivos

de cinco días. Cuatro de los sujetos tuvieron dolores de cabeza transitorios con la dosis de 600 mg, cinco con la dosis de 1,000 mg y uno con el placebo. No se observaron cambios ni anormalidades en la bío-química clínica hematológica ni en las pruebas neurológicas. Se hizo un estudio amplio de vigilancia de drogas, que analizó los resultados del tratamiento con citicolina en 2817 pacientes, de edades entre 60 y 80 años, que sufrían senilidad e insuficiencia vascular cerebral. Se registró un total de 151 incidentes laterales, lo cual representa el cinco por ciento de la muestra de pacientes. Los efectos adversos más comunes fueron temporales; en 102 casos se trató de dolores estomacales y diarrea; y en 16 casos, hipo-tensión, taquicardia y bradicardia. El [LD.sub.50] de una única dosis intra-venosa de citicolina es 4.600 mg/kg y 4.150 mg/kg en ratones y ratas, respectivamente. No se pudo determinar un [LD.sub.50] oral, ya que no hubo muertes al administrar la dosis oral máxima posible. En estudios de 30 días de duración de toxicidad sub-aguda de citicolina administrada por vía oral a dos grupos de ratas en dosis de 100 mg/kg y 150 mg/kg no se observaron efectos tóxicos. No hubo cambios en la química sanguínea, ni en la histología de los órganos ni en los parámetros urinarios. El efecto del consumo oral de citicolina se estudió en perros, a los cuales se les dio una dosis diaria única de 1.5 g/kg diariamente durante seis meses. No se advirtieron efectos tóxicos, ni anormalidades fisiológicas, bío-químicas, neurológicas o morfológicas. Dosificación Los estudios clínicos hechos indican que la dosis oral de citicolina más efectiva va de 500 a 2,000 mg diarios. Tanto la administración I. V. como la I. M. ha empleado las mismas dosis. APARECEN LAS REFERENCIAS. ++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++ Revista de Neuro-química, 2002, 80, 12-23 Revisión

Citicolina: mecanismos neuro-protectores en isquemia cerebral Rao Muralikrishna Adibhatla*&#, J. F. Hatcher* y R. J. Dempsey*#

*Departamento de Cirugía Neurológica y & Centro de Investigación Cardio Vascular, Universidad de Wisconsin, Madison ,Wisconsin, USA. # Hospital de Administración de Veteranos, Madison, Wisconsin, USA

Resumen La citidina-5’-difosfo-colina (citicolina o CDP colina), un producto intermedio en la bío-síntesis de fosfatidil-colina (PtdCho) ha mostrado tener efectos benéficos en cierto número de modelos de daños CNS y de condiciones patológicas del cerebro. La citicolina mejoró el resultado en varias pruebas clínicas de fase III de infarto, pero en las pruebas clínicas recientes no ha dado conclusiones claras. Se cree que la acción terapéutica de la citicolina se debe a la estimulación de la síntesis de PtdCho en el cerebro dañado, aunque la evidencia experimental al respecto es limitada. Esta revisión se propone arrojar alguna luz sobre las propiedades de la citicolina que son

las responsables de su efectividad. Los estudios que hemos hecho sobre isquemias transitorias del cerebro sugieren que la citicolina podría ayudar a la reconstrucción (síntesis) de PtdCho y de la esfingo-mielina, pero también podría actuar inhibiendo los procesos destructivos (activación de fosfo-lipasas). La neuro-protección que proporciona la citicolina podría incluir: (i) preservación de cardiolipina (un componente exclusivo de la membrana mitocondrial interna) y de la esfingo.-mielina; (ii) preservación del contenido de ácido araquidónico de PtdCho y de fosfatidil-etanol-amina; (iii) restauración parcial de los niveles de PtdCho; (iv) estimulación de la síntesis de glutatión y de la actividad de glutatión reductasa; (v) atenuación de la peroxidación de los lípidos; y (vi) restauración de la actividad Na+/K+-ATPase. Estos efectos observados de la citicolina podrían ser explicados por la atenuación de la activación de la fosfo-lipasa A2. Basándose en estos descubrimientos, ha surgido la hipótesis de un único mecanismo unificador. La citicolina también suministra colina para la síntesis del neuro-transmisor acetil-colina, la estimulación de la actividad de la tirosina hidroxilasa y la liberación de dopamina. Palabras clave: S-adenosilo-L-metionina, peroxidación de lípidos, mitocondria, fosfo-lipasas, fosfo-lípidos, infarto. R. Neuroquím. (2002) 80 12-23. Recibido el 10 de agosto de de 2001. El manuscrito revisado se recibió el 28 de septiembre de 2001; se aceptó el 8 de octubre de 2001. Enviar correspondencia y re-impresiones al Dr. Rao Muralikrishna Adibhatla, Departamento de Cirugía Neurológica, H4-330, Centro de Ciencias Clínicas, 600 Highland Avenue, Universidad de Wisconsin-Madison, Madison, W1 53792-3232, USA. E-mail: adibhatl@neurosurg.wisc.edu. Abreviaturas empleadas: AdoMet, S-adenosil-L-metionina; ArAc, ácido araquidónico; citicolina, citidina-5’-difosfo-colina; CMP, citidina 5’-monofosfato; DAG, 1,2-diacetil-glicerol; GSH, glutatión (reducido); GSSG, glutatión (oxidado); nSMase,Esfingo-mielinasa neutral; PCCT, citidina tri-fosfato fosfo-colina citidilil-transferasa; PtdCho, fosfatidil-colina; PtdEtn, fosfatidil-etanol-amina; PtdIns, fosfatidil-linositol; PtdSer, fosfatidil-serina; PLA2,fosfo-lipasa A2; PLC, fosfo-lipasa C; PLD, fosfo-lipasa D; ROS, especie reactiva al oxígeno; TBI, daño traumático al cerebro. La citidina-5’-difosfocolina (citicolina o CDP-colina) fue identificada originalmente como un intermedio en la síntesis de fosfotidil-colina (PtdCho) por Eugene Kennedy en 1956 (Kennedy y Weiss 1956). En 1983 se publicaron 22 artículos que describían las propiedades físico-químicas y fármaco-cinéticas, la toxicidad y la bío-disponibilidad de este agente (Anónimo 1983). En 1995, dos artículos discutieron los efectos benéficos de esta droga sobre los daños CNS (Secades y Frontera 1995; Weiss 1995). Aunque se han investigado mucho la absorción y el metabolismo de la citicolina, su mecanismo neuro-protector no ha sido delineado experimentalmente en modelos de daños CNS, incluyendo la isquemia cerebral. La citicolina ha demostrado tener efectos benéficos en cierta variedad de modelos de daños CNS y enfermedades neuro-degenerativas, lo que sugiere que posee un mecanismo común sub-yacente asociado a la pérdida de integridad de la membrana (Tabla 1). Se cree que la neuro-protección que proporciona la citicolina es resultado de la síntesis incrementada de PtdCho en un cerebro dañado, pero la evidencia experimental al respecto es limitada. Esta revisión hace un estudio general de las acciones neuro-protectoras de la citicolina basado en nuestros más recientes descubrimientos.

Tabla 1. Estudios recientes (desde 1995) que investigan la acción de la citicolina en condiciones neuro-patológicas Estudio Efecto/Resultado Referencia Isquemia Efectos en lípidos, fosfo-lipasas, glutatión, (Adibhatla et al. 2001 transitoria disfunción barrera sangre-cerebro, edema y Rao et al. 1999a,b, prosencéfalo/ muerte neuronal (detalles en Tabla 2) 2000a, 2001) jerbo Oclusión Edema y volumen infarto disminuídos (Schabitz et al,1996) transitoria Citicolina+factor crecimiento fibroblasto (Schabitz et al.1999) arteria básico redujo volumen infarto cerebral Citicolina+MK-801 redujo volumen infarto (Onal et al. 1997) media/rata Isquemia Citicolina+rtPA; promovió recuperación (Andersen et al 1999) cerebral funcional y redujo infarto embólica Citicolina y (citicolina+uro-cinasa); mejoró (Shuaib et al.2000) focal/rata calificación neuro-comportamiento y redujo volumen infarto Daño trau- Mejoró déficit cognoscitivo, aumentó (Dixon et al.1997) mático a niveles acetil-colina cerebro/rata Disfunción barrera sangre-cerebro y (Baskaya et al.2000) edema atenuados Ratas viejas Actividad PCCT aumentada (Giménez et al.1999) Hemorragia Resultado funcional mejorado, volumen de (Clark et al.1998) intra- daño isquémico reducido, sin efecto en cerebral/ volumen de hematoma ratones Depósito Apoptosis y degeneración neuronal del (Alvarez et al.1999) β-amiloide+ hipocampo atenuadas hipo-perfu- sión/rata Perro Memoria y aprendizaje aumentados (Bruhwyler et al.

1998) Estudios Resultado funcional mejorado y déficit (Clark et al.1997) clínicos neurológico reducido en pacientes de infarto Resultado funcional mejorado en pacientes (Clark et al.1999) con infarto moderado a severo

Mejoró la calificación neurológica (Bruhwyler et al. 1997) No hay diferencia significativa en cambio (Warach et al.2000) de volumen de lesión con citicolina, determinado por imagen de resonancia magnética pesada por difusión Funcionamiento de memoria mejorado (Alvarez et al.1997) en sujetos de edad avanzada

Funcionamiento mental mejorado en (Cacabelos et al. enfermedad de Alzheimer 1996)

Metabolismo de la Citicolina La citicolina está compuesta por dos partes esenciales, la citidina y la colina, unidas por medio de un puente de di-fosfato (Fig. 1), y funciona como dador de fosfo-colina a 1,2 diacil-glicerol (DAG) para formar PtdCho.

Fig. 1 Estructura de la citicolina La citicolina exógena se hidroliza y se absorbe como citidina y colina (Secades y Frontera, 1995; Weiss, 1995). Después de la absorción, la colina y la citidina son re-fosforiladas; la citicolina se sintetiza a partir de tri-fosfato de citidina y mono-fosfato de colina por la citidina tri-fosfato fosfo-colina citidilil transferasa (PCCT) (Fig. 2A) (Kent y Carman 1999). Como producto intermedio limitante de la velocidad en la síntesis de PtdCho, se creía que la administración de citicolina podría tener un efecto benéfico sobre las condiciones patológicas tales como el daño CNS, en el cual el daño a la membrana contribuye a la muerte neuronal. Durante la síntesis de PtdCho, el mono-fosfato de colina se incorpora a PtdCho, y se libera citidina 5’-monofosfato (CMP). Este puede ser utilizado como el de-oxi-ribo-nucleótido para la síntesis de RNA o de DNA. La colina de la citicolina puede también ser acetilada para formar el neurotransmisor acetil-colina, o ser metabolizada a betaína, que funciona como fuente de grupos metilo en la síntesis de metionina y S-adenosil-L-metionina (AdoMet) (Fig. 2a). AdoMet es el dador de radicales metil en la metilación de proteínas y nucleótidos, y en la conversión de fosfatidil-etanol-amina (PtdEtn) a PtdCho (Fig. 2a). El producto S-adenosil-L-homo-cisteína puede seguir siendo metabolizado hasta formar glutatión (GSH) (Adibhatla et al. 2001). Los estudios fármaco-cinéticos han demostrado que la citicolina administrada en forma oral es absorbida casi completamente, y que muy poca es excretada (Agut et al 1983). Se ha demostrado que la captación por el cerebro de los metabolitos de citicolina ocurre a los 30 minutos de la administración (Galletti et al. 1991). Los niveles de sangre de los metabolitos de citicolina aumentan lentamente y llegan a su pico a las 6 horas de la administración oral (Agut et al. 1983).

Fig. 2 Citicolina

(a) bío-síntesis de acetil-colina, PtdCho, AdoMet y GSH (b) síntesis de esfingo-mielina

Hay estudios previos (Anónimo 1983) que sostienen que existe captación y liberación de radio-actividad después de la administración de citicolina etiquetada. En esos estudios solamente se midió la radio-actividad total; por eso, no se sabe cuáles metabolitos estaban presentes. La liberación de la radio-etiqueta puede representar un recambio lento tras la incorporación de colina, citidina o sus metabolitos en proteínas, fosfo-lípidos y ácidos nucleicos. Hasta donde nosotros sabemos, no hay ningún estudio que haya medido los niveles cerebrales de citicolina después de su administración, por lo que no se sabe hasta dónde se alteran los tejidos cerebrales con una dosis determinada. Cuando la citicolina etiquetada se administra en forma oral, aproximadamente 0.5% de la radio-actividad total se incorpora al cerebro (Agut et al. 1983). La captación del cerebro aumentó aproximadamente 2% de la radio-actividad total cuando la citicolina se administró I. V. (Fresta et al. 1995). Los niveles cerebrales de citicolina o sus metabolitos podrían ser aumentados en ratas isquémicas (aproximadamente 23% de la dosis total) por la incorporación de citicolina a los liposomas (Fresta et al. 1995).El transporte de los liposomas cargados de citicolina hasta el cerebro depende de la interrupción de la barrera sangre-cerebro, lo cual sucede después de una isquemia cerebral (Fresta et al 1995). La encapsulación de liposomas sugiere una posible estrategia para aumentar los niveles de citicolina en el CNS y para aumentar su efectividad clínica (Fresta et al. 1994, 1995; Fresta y Puglisi 1996, 1997, 1999). Estudios recientes (desde 1995) que examinan los efectos de la citicolina en modelos experimentales de daños CNS y desórdenes neuro-degenerativos se resumen en la Tabla 1. Vale la pena comprender la(s) acción(es) de la citicolina, ya que muy pocos agentes tienen tantos y tan versátiles efectos benéficos y virtualmente ningún efecto lateral conocido.

Acetil-colina y dopamina El sistema central colinérgico tiene un papel crucial en el aprendizaje y la memoria, e interactúa con otros sistemas neuro-transmisores (Blusztajn y Wurtman 1983). Las neuronas colinérgicas son únicas en la utilización de colina en dos procesos metabólicos: la síntesis de PtdCho y el neuro-transmisor acetil-colina (Blusztajn y Wurtman 1983; Klein 2000). Estos dos procesos compiten por la colina disponible, y la acetilación se ve favorecida cuando las neuronas son fisiológicamente activas (Wurtman 1992). Si la colina se agota (por ejemplo, por una estimulación neuronal excesiva causada por la liberación de amino-ácidos excitatorios en una isquemia cerebral), los fosfo-lípidos de la colina, especialmente PtdCho, son hidrolizados para proporcionar una fuente de colina. La estimulación de la liberación de acetil-colina en el tejido estriado de la rata causó una disminución de los fosfo-lípidos de la membrana, incluyendo PtdCho, lo cual se evitó mediante la adición de colina al medio de incubación (Ulus et al. 1989). Esto indica que la síntesis de acetil-colina se ve favorecida cuando el suministro disponible de colina es limitado. Así, se mantiene la neuro-transmisión, pero a expensas de los fosfo-lípidos: un proceso calificado como “auto-canibalismo” que finalmente causa la muerte neuronal (Wurtman 1992; Klein 2000). Se ha demostrado in vitro que la deficiencia de colina tuvo por resultado la pérdida de PtdCho y esfingo-mielina de la membrana, así como la inducción de apoptosis (Yen et al. 1999). La inhibición de la síntesis de PtdCho es suficiente en sí misma para causar la muerte celular (Cui et al. 1996).La citicolina como fuente de colina suplementaria puede evitar la hidrólisis de PtdCho y la muerte en las neuronas colinérgicas. La pérdida de PtdCho y otros fosfolípidos de la membrana causada por la estimulación de la liberación de acetil-colina implica que las fosfo-lipasas se activan para liberar colina de PtdCho (y esfingo-mielina). Las fosfo-lipasas específicas que se activan bajo estas condiciones no han sido descritas (ver la sección titulada Fosfo-lipasas). Se ha visto que la citicolina estimula la actividad de tirosina hidroxilasa y la liberación de dopamina (Secades y Frontera 1995), lo cual puede ser el resultado de aumentos en la acetil-colina del cerebro, porque la administración de colina también produjo los mismos efectos (Blusztajn y Wurtman 1983). La isquemia cerebral transitoria produce descensos en la utilización de la glucosa, de la síntesis de acetil-colina (Kakihana et al 1988) y de la inmuno-reactividad de la colina acetil-transferasa (Ishimaru et al. 1994, 1995). La citicolina amortigua la interrupción del metabolismo de la glucosa, los mayores niveles de colina en el cerebro y la síntesis estimulada de acetil-colina (Kakihana et al. 1988). Isquemia cerebral La isquemia cerebral es causada por un suministro reducido de sangre al cerebro, y puede ser focal (regional) o global (prosencéfalo). Una falla de energía, la pérdida de ATP, la liberación de glutamatos y la estimulación de los receptores de glutamato producen la activación de las fosfo-lipasas (Siesjo 1992; Siesjo et al. 1995; Lipton 1999; Rao et al 1999b), la hidrólisis de fosfo-lípidos y la liberación de ácido araquidónico (ArAc, 20: 4) (Rao et al. 1999c). Resulta interesante que, aunque la citicolina ha sido sujeto de 12 estudios clínicos para el tratamiento del infarto, no se han hecho estudios que examinen los cambios en los fosfo-lípidos, incluyendo PtdCho, ni el efecto de la citicolina sobre la alteración de los lípidos en modelos de isquemia focales permanentes o transitorios. Se ha hecho un cierto número de estudios de la citicolina en modelos de infarto que muestran una disminución en el volumen de infartos o una mejora en los parámetros de comportamiento (D’Orlando y Sandage 1995; Aronowski et al. 1996; Schabitz et al. 1996, 1999; Onal et al. 1997; Clark et al. 1998; Andersen et al. 1999; Shuaib et al. 2000) (Tabla 1), pero no se han presentado datos mecanicistas.. Fosfo-lípidos

Condiciones no patológicas Las ratas normales tratadas con citicolina (500 mg/kg por día) no mostraron un aumento significativo en los niveles corticales de PtdCho tras 21 días de administración. Los niveles de PtdCho eran significativamente elevados (aproximadamente 22%) tan sólo después de 42 días de tratamiento (López-Coviella et al. 1995). Esto sugiere que bajo condiciones no patológicas, la síntesis de PtdCho está regulada para mantener los niveles normales en el cerebro. Isquemia global permanente Hasta hace poco tiempo, solamente se había publicado un trabajo que examinara los efectos de la citicolina sobre las cambios en los fosfo-lípidos en una isquemia cerebral (Trovarelli et al. 1981). Este estudio se llevó a cabo durante una isquemia permanente (10 minutos de isquemia global sin re-perfusión en el jerbo). De los fosfo-lípidos examinados, solamente PtdCho mostró una disminución significativa. La pérdida de ATP durante la isquemia se traduce en la acumulación de CMP, que normalmente está fosforilada a tri-fosfato en presencia de ATP. Generalmente se cree que la acumulación de CMP contribuye a la pérdida de PtdCho as través de la reversión del proceso de síntesis de PtdCho en la reacción (Dorman et al. 1983; Murphy y Horrocks 1993): CMP + PtdCho producen DAG + citicolina. La inyección intra-cerebro-ventricular de citicolina cinco minutos antes de la isquemia restauró parcial, pero significativamente, los niveles de PtdCho y disminuyó la liberación de ácidos grasos libres. Este efecto se atribuyó a la estimulación de la reacción de la colina fosfo-transferasa para aumentar la incorporación de DAG a PtdCho. En estos estudios, la citicolina fue inyectada directamente en el cerebro; así, los niveles cerebrales de la droga eran probablemente mucho más altos que cuando la droga se administra sistémicamente. El pre-tratamiento sistémico con citicolina (i. p.) no alteró significativamente los niveles de ácidos grasos libres al cabo de 10 minutos de isquemia permanente (sin re-perfusión) en el jerbo (Rao el at. 1999a). Isquemia global transitoria En una isquemia transitoria de prosencéfalo de 10 minutos en un jerbo, las neuronas CA1 del hipocampo sufrieron muerte retardada; el proceso empezó el día 3 y culminó el día 6 (Kirino y Sano 1984; Rao et al. 2000b). En nuestros estudios, una dosis de citicolina administrada al inicio de la re-perfusión no provocó neuro-protección. Dos dosis a 0 y a 3 horas dieron una neuro-protección significativa pero incompleta (Rao et at. 1999b, 2001). La neuro-protección máxima tuvo lugar cuando los tratamientos se continuaron después de los días 1- 5 y la supervivencia neuronal se evaluó el día 6 (Hatcher et al. 1999; Rao et al. 1999a). El tratamiento con citicolina atenuó la liberación de ArAc en el hipocampo después de 10 minutos de isquemia al proencéfalo/1 día de re-perfusión en el jerbo (Rao et al. 1999a). La citicolina puede disminuir los niveles de ArAc, sea incrementando la síntesis de PtdCho (Cui et al. 1996) o evitando la activación de la fosfo-lipasa A2 (PLA2) (Arrigoni el al. 1987; Rao et al. 2001). Por lo tanto, la citicolina puede afectar los niveles de muchos lípidos después de una isquemia y re-perfusión. Sea que la citicolina inhiba directamente PLA2 o que evite su activación, requiere una mayor investigación. La isquemia de 10 minutos con re-perfusión 0- (isquemia permanente) o 1 día (isquemia transitoria) dio por resultado disminuciones significativas en niveles de PtdCho, PtdIns, PtdSer y esfingo-mielina, pero no PtdEtn (Rao et al. 2000a). Los niveles de ArAc también disminuyeron significativamente en PtdCho, PtdIns y PtdSer después de la isquemia/día 0 re-perfusión (isquemia global permanente), pero no en PtdEtn. Además de estos cambios, hubo disminuciones significativas en los niveles de cardiolipina y ArAc en PtdEtn después de isquemia/día-1 re-perfusión (isquemia transitoria) (Rao et al. 2000a; Adibhatla et al. 2001). La citicolina provocó una

restauración significativa de cardiolipina, de esfingo-mielina y de los niveles de ArAc y de ácidos grasos totales de PtdCho en re-perfusión de día 1; pero no tuvo efecto significativo sobre los niveles de PtdEtn, de PtdIns o de PtdSer. Hubo alteraciones significativas en la composición de PtdCho y de PtdEtn. Así, aunque los niveles totales de ácidos grasos de PtdEtn no tuvieron cambio después de la isquemia/día 1 re-perfusión, el contenido de ArAc como porcentaje de los ácidos grasos totales mostró un declive significativo. Este cambio en composición se observó también en PtdCho, además de la disminución en el nivel de ácidos grasos totales. El tratamiento con citicolina restauró significativamente la relación de ArAc a ácidos grasos totales, tanto en PtdCho como en PtdEtn (Rao et al. 2000a). La disminución significativa en los niveles de ArAc y la proporción de éste en los ácidos grasos totales en PtdEtn y PtdCho puede haber sido causada por la activación de PLA2, la cual hidroliza selectivamente el ArAc en la posición sn-2 de PtdCho y de PtdEtn (Rao et al. 2000a, 2001). La pérdida de PtdIns sugiere la activación de una fosfo-lipasa C especifica de PtdIns (PLC) (Rhee y Bae 1997). Tanto el nivel total de PtdCho como el contenido de ArAc de PtdCho y de PtdEtn, pero no de PtdIns, fueron restaurados tras la isquemia/día 1 re-perfusión por la administración de citicolina. Esta pudo haber restaurado también los niveles de PtdCho al evitar la activación de PLA2, lo cual podría explicar el efecto de la citicolina al restaurar el contenido de ArAc en PtdEtn. La observación de que la citicolina no restauró PtdIns sugiere que no tiene efecto sobre PtdIns-PLC. La citicolina puede aumentar el nivel de PtdCho por dos caminos: (Rao et al. 1999a) (i) transferencia de fosfo-colina a DAG para formar PtdCho y (ii) la colina liberada por la citicolina puede ser utilizada en la bío-síntesis de metionina y de AdoMet (Fig. 2a). AdoMet actúa como dador de radical metilo en la conversión de PtdEtn a PtdCho. Como PtdEtn contiene una mucho mayor concentración de ácido docosa-hexaenoico (22 : 6, aproximadamente 37% de ácidos grasos totales) en comparación con PtdCho (4%), la conversión de PtdEtn a PtdCho después del tratamiento con citicolina podría verse reflejada en un aumento en el contenido 22 : 6 de PtdCho. La citicolina no alteró la proporción de 22 : 6 en PtdCho, lo cual indica que no aumentó significativamente la conversión de PtdEtn en PtdCho (Rao et al. 2000a). Estos datos son consistentes con las observaciones en el sentido de que la actividad de PtdEtn-N-metiltransferasa es alta en el hígado, pero generalmente es muy baja en otros tejidos (Walkey et al. 1998). Cardiolipina La cardiolipina es uin fosfo-lípido mitocondrial interno exclusivo, enriquecido con ácidos grados no saturados, y es esencial para el transporte mitocondrial de electrones (Hoch 1992). La citicolina evitó la pérdida de cardiolipina en la re-perfusión de día 1. El mecanismo de degradación de la cardiolipina no se conoce en este momento, aunque se ha indicado que en ella interviene PLA2 (Nakahara et al. 1991, 1992) (ver la sección titulada Fosfo-lipasas). Es concebible que la citicolina estimulara la síntesis de cardiolipina al aumentar la citidina difosfo-diacil-glicerol, un precursor de la bío-síntesis de PtdIns y de cardiolipina (Vance 1998). Sin embargo, como el tratamiento con citicolina no tuvo efecto sobre PtdIns, no parece probable que la citicolina aumentara la bío-síntesis de citidina difosfo-diacil-glicerol y pudiera, por lo tanto, evitar la hidrólisis de la cardiolipina (Rao et al. 2001). Esfingo-mielina y ceramida La citicolina restauró completamente los niveles de esfingo-mielina después de la isquemia/día 1 re-perfusión. La esfingo-mielina puede ser sintetizada utilizando PtdCho o citicolina como dador de fosfo-colina a la ceramida (Fig. 2b) (Stoffel y Melzner 1980; Vos et al. 1997; Goswami y Dawson 2000). Por otro lado, la esfingo-mielinasa es estimulada por el factor-ά de necrosis de tumor (Levade y Jaffrezou 1999; Liu et al. 1999), que es inducido durante un período de 1 a 6 horas después de la isquemia transitoria de prosencéfalo (Saito et al. 1996). La activación de la esfingo-

mielinasa neutral puede ser mediada a través de PLA2 y la liberación de ArAc (Jayadev et al. 1994). Si la citicolina modula la actividad de PLA2, la activación de la esfingo-mielinasa podría, a su vez, verse afectada. Aún cuando los niveles de esfingo-mielina disminuyen después de una isquemia, con o sin re-perfusión día-1, la ceramida, producto de la esfingo-mielinasa, no tuvo la correspondiente acumulación (Rao et al. 2000a). Los niveles de ceramida pueden estar muy regulados (Kolesnik y Fuks 1995), y un metabolismo adicional podría impedir su acumulación. Por otro lado, la esfingo-mielina podría ser hidrolizada por una fosfo-lipasa que rompa el residuo de ácido graso para formar esfingosil-fosforil-colina (liso-esfingo-mielina) (Zeisel 1993). En contraste, los niveles de ceramida se elevaron significativamente después de 3 y de 6 días de re-perfusión, sin que hubiera una disminución significativa de esfingo-mielina; pero debe considerarse que la reserva de esfingo-mielina es mucho mayor que los niveles de ceramida (Adibhatla et al. 2001). Aunque la ceramida ha tenido participación en la inducción de apoptosis (Green y Reed 1998; Goswani y Dawson 2000), su papel en la muerte neuronal es aún debatido (Hofmann y Dixit 1998; Kolesnik y Hannun 1999). El aumento de ceramida podría ser señal de una muerte neuronal inminente (que empieza después de 3 días; Rao et al. 2000b), ya que la apoptosis suele ir acompañada por una fase tardía de producción de ceramida (Tepper et al. 2000). Los niveles de ceramida se incrementan aún más después de 6 días, y eso podría ser el resultado de la muerte neuronal, que para este momento es casi total. Sin embargo, el tratamiento con citicolina no alteró los niveles de ceramida el día 3 o el día 6, aún cuando proporcionó neuro-protección (Rao et al. 1999a); esto hace que los niveles de ceramida no se relacionen con la muerte neuronal. Bajo condiciones normales, los fosfo-lípidos de membrana del plasma tienen una distribución asimétrica: los fosfo-lípidos neutrales, como PtdCho y esfingo-mielina, están localizados en la membrana exo-facial, mientras que los fosfo-lípidos aniónicos (PtdEtn, PtdIns y PtdSer) están localizados en la hojuela cito-facial (Devaux y Zachowski 1994; Wattiaux-De Coninck y Wattiaux 1994; Wood et al. 1996). Las alteraciones de la estructura de la membrana del plasma causadas por la translocación de fosfo-lípidos entre las hojuelas exo- y cito-faciales, proceso conocido como revoltillo de fosfo-lípidos, induce una apoptosis (Martin et al. 1995; Rimon et al. 1997; Suzuki et al. 1999; Kagan et al. 2000). La pérdida de esfingo-mielina per se contribuye a los daños en la membrana, porque tiene gran afinidad por el colesterol, y estos lípidos son determinantes principales de la integridad de la membrana. La hidrólisis de la esfingo-mielina que sigue a un revoltillo de fosfo-lípidos produce la re-distribución del colesterol en compartimentos intra-celulares, lo que causa cambios importantes en la estructura y la fluidez de la membrana (Tepper et al. 2000). Fosfo-lipasas La PtdCho puede ser hidrolizada (Exton 1994; Tronchere et al 1994) por PtdCho-PLC (Li et al. 1998) y por PtdCho-fosfo-lipasa D (PLD) (Thompson et al. 1991, 1993; Klein et al, 1995), o PLA2 (Farooqui et al, 1997a,b; Six and Dennis 2000). Hay evidencias bastantes que indican que PLA2 resulta activada en una isquemia/re-perfusión, y que contribuye al daño neuronal (Bonventre et al. 1997; Farooqui et al. 1999, 2000a,b,c; Rao et al. 1999c). PtdCho es hidrolizado para producir colina que mantenga la neuro-transmisión cuando la liberación de acetil-colina se estimula; pero actualmente no hay indicios claros de que PLA2 resulte activado como respuesta al requerimiento de la síntesis de acetil-colina (ver las secciones Acetil-colina y Dopamina). Nuestros datos relativos a los efectos de la citicolina sobre los fosfo-lípidos después de una isquemia transitoria son consistentes con el efecto sobre la activación de PLA2. Sin embargo, solamente hay un estudio (Arrigoni et al. 1987) que examine directamente el efecto de la citicolina sobre PLA2, y que demuestra que la citicolina evita el aumento de la actividad de PLA2 mitocondrial después de un daño criogénico

en el cerebro del conejo, en el cual la falla de energía no ocurre en la misma forma que en la isquemia. Se concluyó que la citicolina impidió la activación de PLA2 en vez de inhibir directamente la enzima, ya que la citicolina no tuvo efecto sobre la actividad de PLA2 en los controles que no tenían daño, y restauró la actividad de PLA2 hasta los niveles de control en el grupo con daños. Estudios previos han indicado que la PLA2 mitocondrial es una isoforma de PLA2 secretoria 14-kDa grupo IIA dependiente de Ca2+ (sPLA2) que actúa sobre PtdCho, PtdEtn y cardiolipina (Nakahara et al. 1991, 1992; Rordorf et al. 1991; Zhang et al. 1999). Es posible que la citicolina haya evitado la hidrólisis de la cardiolipina al inhibir la activación de esta isoforma. La activación post-isquémica de una PLA2 14-kDa mitocondrial durante una isquemia transitoria de prosencéfalo en el jerbo ya fue demostrada (Rordorf et al. 1991), pero el efecto de la citicolina no ha sido esclarecido. Nuestros datos sugieren que la citicolina no afectó las actividades de la fosfo-lipasa C o D porque la citicolina no tuvo efecto sobre los niveles de PtdIns, y los niveles de PtdCho fueron tan sólo parcialmente restaurados (Rao et al. 2001). Se ha observado una activación sostenida de las fosfo-lipasas durante 7 días en el caso de isquemias transitorias de 5 minutos en el jerbo (Abe et al. 1989). Sin embargo, nuestros estudios recientes han mostrado que los fosfo-lípidos transitorios volvieron a niveles falsos después de una re-perfusión día 2 – 6 que siguió a una isquemia de 10 minutos (Adibhatla et al. 2001); ésto significa que las fosfo-lipasas no fueron significativamente activadas durante ese tiempo, lo cual está en concordancia con estudios previos que demuestran que las fosfo-lipasas están reguladas hacia abajo durante este período (Lauritzen et al. 1994). Peroxidación de lípidos y glutatión La formación de especies reactivas al oxígeno (ROS) (incluyendo radicales super-óxido, peróxido de hidrógeno y radicales hidroxilo), con la consiguiente oxidación de moléculas biológicas es un mecanismo muy conocido que causa daños a los tejidos durante una isquemia/re-perfusión (Werns y Lucchesi 1990; Coyle y Puttfarcken 1993; Globus et al. 1995; Yamaguchi et al. 1998; Chan 2001). ROS induce la peroxidación de los lípidos, lo que conduce a la formación de malon-dialdehido y de 4-hidroxi-nonenal (Esterbauer et al. 1991). El 4-hidroxi-nonenal induce la apoptosis neuronal al encadenarse en forma cruzada y co-valente con las proteínas (Uchida y Stadtman 1992; Kruman et al. 1997). Un estudio previo demostró que la citicolina disminuía la peroxidación de los lípidos después de una isquemia transitoria cerebral (Fresta et al. 1994), lo que sugiere que la neuro-protección que proporciona la citicolina puede incluir la atenuación de la formación de radicales oxigenados. Glutatión El glutatión (GSH, reducido) es uno de los anti-oxidantes endógenos primarios del sistema de defensa del cerebro que elimina el peróxido de hidrógeno y los peróxidos de lípidos (Coyle y Puttfarcken 1993). El GSH aumentado puede contribuir a la neuro-protección atenuando la peroxidación de los lípidos (Rao et al. 2000a; Adibhatla et al. 2001). La colina liberada por la citicolina puede ser metabolizada para producir GSH a través del proceso AdoMet (Fig. 2a). El AdoMet exógeno proporcionó una neuro-protección significativa (Rao et al. 1997) y aumentó los niveles de GSH (De la Cruz et al. 2000). Los niveles totales de glutatión (GSH + glutatión (oxidado)] permanecieron sin alteración durante re-perfusión 6-h después de una isquemia, pero disminuyeron entre los días 1 y 3. Varios factores pudieron haber contribuido a esta disminución, como la partición de GSH en cisteína (Slivka y Cohen 1993), la síntesis disminuída de GSH o la formación de di-sulfuros mixtos con GSSG (Shivakumar et al. 1995). La administración de citicolina produjo aumentos transitorios en el glutatión total con la re-perfusión de día 1. Hay dos consideraciones que sugieren que ésto representa un aumento en la síntesis de GSH (Lu 1999): los niveles de GSSG no se alteraron

durante este tiempo, y los niveles en los grupos tratados con citicolina excedieron los niveles falsos. Esto sugiere que la citicolina no solamente impidió la oxidación de GSH. El tratamiento con citicolina después del día 1 no alteró significativamente los niveles totales de glutatión (Adibhatla et al. 2001). Los cambios en el glutatión total representan alteraciones en los niveles de GSH, ya que los niveles de GSSG responden tan sólo de 2-4% del total, y mostraron cambios muy pequeños (Adibhatla et al 2001). Se han encontrado niveles bajos de GSSG en otros modelos de isquemia, que no se alteraron durante la re-perfusión (Cooper et al. 1980; Rehncrona et al. 1980). El tratamiento con citicolina hizo disminuir los niveles de GSSG, así como la relación de oxidación del glutatión (2 X GSSG/glutatión total, un indicador del “status” de “redox” [oxidación-reducción] del glutatión), lo cual sugiere que la citicolina atenuó el esfuerzo oxidante (Adibhatla et al. 2001). Glutatión reductasa La actividad de la GSSG reductasa disminuye después de una isquemia transitoria (Shivakumar et al. 1995; Adibhatla et al. 2001). La pérdida de actividad de la GSSG reductasa puede ser el resultado de la inactivación de la enzima por los radicales oxígeno generados durante la re-perfusión (Chan et al. 1998). Los cambios en la actividad de la GSSG reductasa no estuvieron acompañados por cambios en los niveles de GSSG, lo cual sugiere que la actividad de la reductasa no fue limitante, o que el exceso de GSSG fue excretado o reaccionó con los radicales tiol para formar di-sulfuros mixtos (Lu 1999). La administración de citicolina produjo aumentos significativos en la actividad de la reductasa después de una isquemia transitoria. Si la GSSG reductasa es desactivada por ROS después de la isquemia, es posible que la citicolina impida esta des-activación atenuando la formación de ROS. Disfunción de la barrera sangre-cerebro y edema La citicolina atenuó el edema cerebral en isquemia transitoria focal (Schabitz et al. 1996) y global (Rao et al. 1999a,b) y en daño traumático al cerebro (TBI) (Baskaya et al. 2000). La citcolina restauró la actividad de Na+/K+-ATPase (después de un daño en frío a conejos) (Rigoulet et al. 1979), y así pudo haber atenuado un edema cito-tóxico. Como el ArAc inhibe Na+/K+-ATPase (Chan y Fishman 1978), la restauración de esa actividad pudo ser mediada al impedir la activación de PLA2 y la disminución subsecuente en la liberación de ArAc. Por otro lado, la citicolina tuvo un efecto estimulatorio directo sobre la actividad de Na+/K+-ATPase in vitro (Plataras et al. 2000). La citicolina atenuó también la disfunción de la barrera sangre-cerebro después de TBI (Baskaya et al. 2000) o de isquemia transitoria de prosencéfalo (Rao et al. 1999a), atenuando así el edema vasogénico. Los efectos conocidos de la citicolina, hasta donde nosotros sabemos, están resumidos en la Tabla 2. Muchos de esos efectos podrían ser explicados por la atenuación de la activación de PLA2 (Fig. 3). Si la acción primaria de la citicolina consiste en evitar la activación de PLA2, sus efectos podrían estar limitados a aquellos tipos de células en las que se activa PLA2. Estudios de hibridación in situ indican que la expresión del PLA2 citosólico (Kishimoto et al. 1999) y el sPLA2 tipo II (Lauritzen et al. 1994) en el hipocampo fue primariamente neuronal. Hasta donde nosotros sabemos, virtualmente no existe literatura sobre las alteraciones a lípidos o sobre las acciones/mecanismos bío-químicos de la citicolina en el daño focal al cerebro. Uno de los rasgos comunes de la isquemia cerebral, ya sea global o focal, es la falla de energía y la activación de las fosfo-lipasas (Siesjo 1992; Siesjo et al. 1995). Así, los efectos de la citicolina sobre la activación de PLA2 pueden aplicarse también a los modelos de isquemia focal. Esta hipótesis sobre el mecanismo unificador (Fig. 3) tiene que investigarse más.

Fig. 3 Proceso principal de neuro-protecci’on de la citicolina que se ha propuesto. ArAc, ácido araquidónico; GSH, glutatión; nSMase, esfingo-mielinasa neutral; PLA2, fosfo-lipasa A2; PtdCho, fosfatidil-colina; ROS, especies reactivas al oxígeno. Flecha hacia arriba, aumento; flecha hacia abajo, disminución. Tabla 2 Mecanismos de acción de la citicolina| Funcion/Sistema Acción Referencia Lípidos Afectados Niveles de cardiolipina (Rao et al. 2000a)

y esfingo-mielina restaurados PtdCho parcialmente restaurada (Rao et al. 2000a) Composición ArAc de PtdCho (Rao et al. 2000a) y PtdEtn Liberación de ArAc (Rao et al. 1999a; Trovarelli et al. 1981) Formación de leucotrieno C4 (Rao et al. 1999a)

No afectados PtdSer, PtdIns y ceramida (Rao et al. 2000a) Metilación de PtdEtn a PtdCho (Rao et al. 2000a) Fosfo-lipasas Afectando activación de PLA2 (Arrigoni et al. 1987, Rao et al. 2001) Puede no afectar PLC y PLD (Rao et al. 2001) Sistemas anti- Aumenta niveles de GSH y (Adibhatla et al. 2001) oxidantes actividad de GSSG reductasa Relación de oxidación de (Adibhatla et al. 2001) glutatión atenuada Peroxidación de lípidos atenuada (Fresta y Puglisi 1996; Fresta et al. 1994) Sistemas neuro- Aumento en síntesis de (Kakihana et al. 1988; Dixon transmisores acetil-colina et al. 1997) Aumento en actividad de tirosina (Secades y Frontera 1995) hdroxilasa y en niveles de dopamina Transporte de iones Actividad restaurada de (Rigoulet et al. 1979)

Na+/K+-ATPase

Fisiológico: Edema disminuído (Baskaya et al. 2000; Rao et al. 1999a ; Schabitz et al. 1996) Dis-función barrera sangre- (Baskaya et al. 2000; Rao cerebro atenuada et al. 1999a) Estado actual de las pruebas clínicas De todos los agentes neuro-protectores que actúan en la fase III de pruebas clínicas en casos de infarto agudo (De Keyser et al. 1999; Fisher y Schaebitz 2000), la citicolina ha demostrado tener efectos benéficos y virtualmente ningún efecto lateral; todos los otros tratamientos han dado resultados negativos en relación con el resultado primario (funcional y/o cognoscitivo) de la medición (Clark et al.1999; De Keyser et al. 1999; STAIR-II 2001). Sin embargo, las pruebas clínicas más recientes de citicolina no han arrojado resultados concluyentes. Desde 1980 se han efectuado 12 pruebas clínicas de la citicolina (nueve en Europa y Japón, y tres en Estados Unidos) (Boudouresques y Michel 1980; Goyas et al. 1980; Hazama et al. 1980; Corso et al. 1982; Franceschi et al. 1982; Tazaki et al. 1988; Bruhwyler et al. 1997; Clark et al. 1997, 1999; Warach et al. 2000). Las pruebas clínicas europeas indicaron que la citicolina mejoraba la función global y neurológica y promovía una recuperación motora y cognoscitiva más rápida. Un gran estudio multi-centro hecho en Japón encontró que la citicolina mostraba mejoría en las calificaciones de los resultados globales (Tazaki et al. 1988). En Estados Unidos se hicieron tres estudios importantes en 1997 (Clark et al. 1997), 1999 (Clark et al. 1999) y 2000 (Warach et al. 2000). En el primero se trató a 259 pacientes con citicolina antes de que pasaran 24 horas del inicio del infarto (el tiempo medio fue de 14.5 horas). La citicolina mejoró el resultado funcional y redujo el déficit neurológico; la dosis óptima parecía ser 500 mg. Sin embargo, el segundo estudio, hecho con 394 pacientes (Clark et al. 1999) no logró mostrar mejoría en el resultado. En un análisis post-hoc, se vio que la citicolina tenía efectos benéficos en un sub-grupo de casos de infartos de moderado a severo (Clark et al. 1999: En el tercer estudio (Warach et al. 2000), aunque hubo una gran diferencia en el cambio porcentual de volumen de lesión a favor de la citicolina (34% para citicolina contra 180% para el grupo de placebo), la gran variancia en el grupo de placebo impidió que fuera estadísticamente significativa. Debido a los resultado poco concluyentes de algunas de las pruebas clínicas, es necesario hacer más estudios para obtener resultados claros de la eficacia de la citicolina en la terapia del infarto. Las pruebas con citicolina se iniciaron tomando como base los positivos resultados obtenidos con los modelos animales; sin embargo, estudios recientes han demostrado que el metabolismo de la citicolina en los seres humanos (Wurtman et al. 2000) difiere del de los roedores (López-Coviella et al. 1995). En los roedores, los niveles de plasma de sangre en la citidina y la colina aumentan después de tomar citicolina por vía oral (López-Coviella et al. 1995): Sin embargo, la ingestión de citicolina oral aumenta los niveles de plasma de sangre de la uridina, no de la citidina, como resultado de la acción de citidina desaminasa en el tracto gastro-intestinal y en el hígado (Wurtman et al. 2000). Entonces, la uridina tiene que entrar al cerebro, ser fosforilada para convertirse en tri-fosfato de uridina, que a su vez es convertido en tri-fosfato de citidina. A consecuencia de los múltiples procesos involucrados en un daño isquémico, un solo agente no puede proporcionar una neuro-protección completa después de una isquemia transitoria (White et al. 2000). La citicolina restauró la cardiolipina y la esfingo.-mielina, restauró parcialmente PtdCho, y restauró completamente la composición de ArAc en PtdCho y PtdEtn, lo que ayudaría a la estabilización de la membrana celular y a restaurar la función mitocondríaca. La citicolina disminuyó la

peroxidación de los lípidos e incrementó GSH. Es probable que todos estos efectos contribuyan a la neuro-protección que proporciona la citicolina, ya que hay pruebas suficientes de que la pérdida de fosfo-lípidos (Siesjo y Katsura 1992; Siesjo et al. 1995); Farooqui et al. 1997a,b; Rao et al, 1999b) y la generación de ROS (Siesjo et al. 1989; Chan 2001) contribuye al daño isquémico. La citicolina no tuvo efecto sobre los fosfo-lípidos cito-faciales (PtdIns o PtdSer), y no impidió completamente la pérdida de PtdCho. Así, su capacidad de restaurar completamente la integridad de la membrana puede ser limitada. La mayoría de las consecuencias bío-químicas podrían ser atribuídas a la inhibición de la activación de PLA2 (Fig. 3). Para lograr una recuperación completa, será probablemente necesario combinar varios agentes con diferentes mecanismos de acción (De Keyser et al. 1999). La citicolina en combinación con el antagonista receptor MK 801 de NMDA (Onal et al. 1997), con agentes trombolíticos (activador plasminogénico de tejido recombinante) (Andersen et al. 1999) o urocinasa (Shuaib et al. 2000) o con el factor de crecimiento de fibro-blasto básico (Schabitz et al. 1999) mostraron un beneficio sinergístico en modelos experimentales de isquemia. Identificar el(los) mecanismo(s) por el(los) cual(es) la citicolina proporciona neuro-protección es crucial para desarrollar estrategias de tratamiento más eficientes para el infarto. Reconocimientos Este estudio fue apoyado por fondos reunidos y por una donación de la Escuela de Investigación Médica (161-9904) de la Universidad de Wisconsin a RMA. Dedicamos esta revisión al Prof. Eugene Kennedy, “el padre del proceso CDP-colina”. Nota añadida a la prueba antes de impresión Recientemente se ha demostrado que el otro producto de la hidrólisis de PtdCho por PLA2, liso-PtdCho puede inhibir la actividad de PCCT (Boggs et al. 1995; Awasati et al. 2001), lo cual produce una disminución de la síntesis de PtdCho. La citicolina puede aumentar la actividad de PCCT (Giménez et al. 1999) al inhibir la activación de PLA2 y limitar la formación de liso-PtdCho. A CONTINUACION VIENEN LAS REFERENCIAS © Sociedad Internacional de Neuro-química, Revista de Neuro-química, 80, 12-23