La melatonina (N-acetil-5-metoxitriptamina) es una neurohormona sintetizada por la glándula pineal, secretada siguiendo un ciclo diurno/nocturno y encargada, principalmente, de regular el ritmo circadiano. Un punto clave para ser utilizada como terapia frente a la EHI radica en su notable poder antioxidante y antiinflamatorio7 y en su capacidad de atravesar la barrera hematoencefálica y de llegar al sistema nervioso central8.

Previo paso a su ensayo en neonatos, la melatonina ha demostrado ser capaz de incrementar el nivel de protección desarrollado por la hipotermia, mediante la optimización del metabolismo energético cerebral en un estudio con lechones9. A nivel clínico, en un trabajo publicado por Aly et al.10, la mitad de los recién nacidos asfícticos fueron tratados con hipotermia y 5 dosis de 10mg/kg/día de melatonina por vía oral. Los autores observaron una reducción de los niveles en suero de superóxido dismutasa y óxido nítrico en los sujetos tratados con la terapia combinada frente al grupo que únicamente fue sometido a hipotermia, demostrando de esta forma el efecto beneficioso de su aplicación conjunta frente al estrés oxidativo.

Con el objetivo de evaluar la seguridad, la farmacocinética, la posología y la efectividad del uso de la melatonina en combinación con hipotermia, un estudio reciente conducido por Balduini et al. ha demostrado que la hipotermia no afecta a la farmacocinética de esta neurohormona11, pudiendo alcanzarse valores elevados en sangre con dosis inferiores a las empleadas en modelos experimentales. Actualmente, se encuentra en proceso de reclutamiento de pacientes el estudio MELPRO (NCT03806816), en el que se pretende incluir a 100 neonatos. Este y otros trabajos son indispensables previo desarrollo de ensayos clínicos de fase iii y posterior aplicación de la melatonina en la práctica clínica.

La base sobre la que se sustenta la utilización de alopurinol como terapia frente a la EHI es su efecto inhibitorio sobre el enzima xantina oxidasa, implicada en el daño oxidativo. Además, este medicamento posee la capacidad de quelar el hierro libre y de actuar como secuestrador de radicales hidroxilo12,13. Resultados preclínicos obtenidos con un modelo de rata neonatal en el que los animales fueron incluidos en 5 grupos experimentales (grupo control, grupo de HI, grupo tratado con hipotermia, grupo tratado con alopurinol y grupo de terapia combinada), mostraron que, 72 h tras la HI, la mayor reducción de volumen infartado se dio en el grupo de la terapia combinada14.

Respecto a sus características farmacológicas, el alopurinol es capaz de atravesar la placenta y alcanzar rápidamente la concentración adecuada en el neonato, dato comprobado mediante un estudio realizado en gestantes a las que se les administró 500mg iv de alopurinol, obteniéndose, a los 5 min, niveles óptimos en muestras de cordón umbilical15. Con el fin de evaluar su posible efecto antioxidante en el neonato asfíctico, un estudio realizado por van Bel et al. en 1998 concluyó que, en el grupo de neonatos con EHI severa, la administración de 40mg/kg iv de alopurinol conseguía reducir la formación de radicales libres13. Sin embargo, un ensayo posterior realizado por Benders et al. en 2006 no encontró diferencias entre el grupo tratado con alopurinol y el grupo control16. Las conclusiones de los autores señalaron la extrema gravedad de la EHI en los neonatos incluidos en la muestra como una posible causa de la ausencia de diferencias significativas. También consideraron que el periodo transcurrido hasta la aplicación del alopurinol (3-4 h posreperfusión) podría haber sido relativamente tardío para obtener resultados favorables. En relación con este último punto, Gunes et al. administraron la misma dosis de alopurinol que los 2ensayos previos, pero dentro de las primeras 2h de vida, obteniendo, en el grupo de tratamiento, una aparente mejoría en el neurodesarrollo17. En línea con estos resultados, la administración de alopurinol iv a la madre durante el parto de fetos con hipoxia o hipoxia incipiente ha demostrado aumentar la eficacia del tratamiento, reduciendo los niveles en sangre de la arteria umbilical de la proteína S-100β, utilizada como biomarcador de daño cerebral18. Actualmente está en marcha un ensayo clínico Effect of Allopurinol for Hypoxic-ischemic Brain Injury on Neurocognitive Outcome (NCT03162653), que trata de evaluar su potencial terapéutico administrando el inhibidor enzimático en los primeros minutos de vida.

La eritropoyetina (EPO) es una citocina de 30,4 kDa que en el periodo fetal es sintetizada por el hígado para, posnatalmente, ser sintetizada por el riñón y el cerebro en desarrollo, donde actúa como factor de crecimiento y agente neuroprotector19. El uso tanto de la EPO como de la EPO recombinante humana (rhEPO) en la EHI se fundamenta en su acción a través de su receptor, presente en neuronas y glía20, capaz de desarrollar una potente actividad antiapoptótica (favoreciendo la transcripción de genes antiapoptóticos Bcl-2 y Bcl-xL), así como antiinflamatoria y antioxidante19,21. Además de su efecto neuroprotector, la EPO es capaz de promover procesos reparativos a largo plazo, tales como la angiogénesis, la oligodendrogénesis y la neurogénesis22,23.

Ensayos preclínicos en los que se ha evaluado el efecto sinérgico de la coadministración de EPO o rhEPO con hipotermia han obtenido resultados contradictorios. Utilizando un modelo similar de daño cerebral hipóxico-isquémico en ratas neonatales P7, Fang et al. mostraron que su administración conjunta no generaba un efecto neuroprotector significativo24. Sin embargo, en otro trabajo realizado por Fan et al.25, los autores sí observaron un ligero efecto beneficioso en la función sensorio-motora de las ratas neonatales, aunque esto no se reflejó en la histología de muestras cerebrales.

Estudios en recién nacidos con EHI han demostrado que la rhEPO es segura en dosis entre 300 y 2.500 U/kg. Dosis bajas de rhEPO se muestran eficaces en pacientes con daño moderado, cuya administración aparece asociada a un menor riesgo de discapacidad o mortalidad26. Dosis más elevadas (de hasta 2.500 U/kg) son capaces de disminuir las convulsiones y las anomalías neurológicas a los 6 meses27.

A día de hoy, se encuentran en curso 3ensayos clínicos en fase iii en los que se pretende incluir a un total de 840 neonatos para evaluar la seguridad y la eficacia de dosis altas de EPO (1.000 U/kg) en combinación con hipotermia (Erythropoietin for Hypoxic Ischaemic Encephalopathy in Newborns, NCT03079167; High-dose Erythropoietin for Asphyxia and Encephalopathy, NCT02811263; Erythropoietin in Management of Neonatal Hypoxic Ischemic Encephalopathy, NCT03163589). El objetivo primario de los 2primeros ensayos es la reducción de muerte o discapacidad a los 2 años, mientras que el último evaluará estos parámetros tras un año. Habrá que esperar a los resultados de estos y otros estudios para poder determinar si la EPO o alguno de sus derivados presentan eficacia terapéutica y de qué manera debe ser implementada, evaluando factores como la dosis mínima efectiva, su vía de administración, la duración de la terapia, etc.

El empleo de células madre es un campo cada vez más explorado para tratar todo tipo de enfermedades, entre ellas la EHI. Esta terapia podría facilitar la reparación y la regeneración del tejido cerebral dañado tras la agresión hipóxico-isquémica, a través de su interacción con células del sistema inmunitario localizadas en órganos alejados del cerebro tales como el bazo, alterando de esta forma la respuesta inmune/inflamatoria. Así mismo, la recuperación funcional obtenida tras su administración puede deberse en parte a una interacción entre las células trasplantadas y el tejido cerebral, con la consiguiente producción de factores de crecimiento, cuyo efecto final se refleja en un aumento de la proliferación celular y de la neurogénesis.

Pese a que aún es necesario aumentar los conocimientos que nos permitan su aplicación como terapia efectiva, trabajos realizados en modelos experimentales han demostrado que células madre de diversa naturaleza son capaces de sobrevivir al hospedarse en el cerebro lesionado, diferenciarse en neuronas o células gliales, integrarse en el tejido diana y modificar favorablemente los resultados conductuales (revisados en Bennet et al.28). Estudios recientes han descrito que la administración de células madre mesenquimales junto a 24 h de hipotermia en ratas P7 ha obtenido mejores resultados que cada terapia de forma individual29, incrementando, además, la ventana terapéutica para su administración hasta 2 días después del evento hipóxico-isquémico30. A su vez, las células madre pueden modular la respuesta inmunitaria mediante su interacción con células localizadas en órganos alejados del cerebro tales como el bazo, cuya movilización ha demostrado capacidad de exacerbar la respuesta inflamatoria y el daño HI en el cerebro inmaduro, pudiendo incrementar de esta forma la neuroprotección31,32.

La terapia con células madre, exclusiva o en combinación con hipotermia, es un campo de investigación prometedor que todavía requiere de ensayos clínicos para determinar, entre otros, los tipos de progenitores más efectivos, la dosis óptima y el periodo de administración más adecuado para la obtención de los mejores resultados terapéuticos28. Uno de estos trabajos en marcha en fase de reclutamiento (Study of hCT-MSC in Newborn Infants With Moderate or Severe HIE, NCT03635450) incluirá una muestra de 6 neonatos de 36 o más semanas de gestación con EHI moderada-severa, que serán tratados con hipotermia e infusión de 2dosis de células mesenquimales estromales derivadas de cordón umbilical (hCT-MSC, por sus siglas en inglés). Este ensayo en fase i ha establecido como objetivos principales evaluar la seguridad de la administración de hCT-MSC y analizar la supervivencia y el neurodesarrollo de los neonatos a los 6 y 16 meses, respectivamente. En otro estudio también en fase i (NCT00593242), el trasplante autógeno de células de cordón umbilical obtuvo resultados prometedores, donde un 74% de los neonatos que recibieron células madre presentaron puntuaciones por encima de 85 en los 3dominios del test de Bayley, frente al 41% que recibió solo hipotermia33.

La N-acetilcisteína (NAC) es un precursor de la cisteína que puede actuar como secuestrador de radicales libres y es capaz de contribuir al mantenimiento del glutatión34, regulando de esta forma el estrés oxidativo. Respecto a su aplicación junto con hipotermia, la NAC mostró una mayor reducción en el volumen cerebral infartado al comparar el grupo de terapia combinada con los grupos que solo recibieron un tratamiento. Además, se obtuvieron valores similares a los animales del grupo control con relación a los reflejos y al daño en la sustancia blanca35. Gracias a la ausencia de efectos teratogénicos tras su administración durante el embarazo y a su capacidad de atravesar la placenta36, la NAC ha sido catalogada como uno de los agentes terapéuticos más prometedores para su inclusión en las unidades de cuidados intensivos neonatales. Sin embargo, a día de hoy no encontramos ningún estudio clínico en marcha para analizar su uso frente a la EHI, limitándose a ensayos relacionados con inflamación intraamniótica, corioamnionitis o síndrome de estrés respiratorio.

Gases nobles como el xenón y el argón han demostrado efectos neuroprotectores en modelos experimentales de HI neonatal. Numerosos trabajos han evaluado la posibilidad de utilizar el xenón como agente terapéutico (para revisión, véase Lobo et al.37), debido a su capacidad de disminuir la excitotoxicidad post-HI mediante la modulación de los receptores glutamatérgicos NMDA38,39.

Con un tamaño muestral de 92 neonatos de entre 36 y 43 semanas, el ensayo clínico multicéntrico Total Body hypothermia plus Xenon (TOBY- Xe) ha empleado este gas en combinación con hipotermia. Pese a que los resultados no han mostrado diferencias significativas entre grupos40, y con el objetivo de profundizar en algunas de las variables que hayan podido influir en el tratamiento con este gas noble como la dosis o la duración del tratamiento, actualmente se desarrolla un ensayo clínico en fase ii denominado CoolXenon3 Study (NCT02071394).

El argón, por su parte, no presenta estudios clínicos hasta la fecha, pero ha demostrado mejorar los resultados obtenidos por la hipotermia respecto al biomarcador N-acetil-aspartato/lactato, el cual aparece relacionado con un incremento en los valores de muerte cerebral y con el desarrollo de secuelas neurológicas en el recién nacido41. Estos prometedores resultados, junto con su mayor biodisponibilidad y su menor coste en comparación con el xenón, convierten al argón en una molécula con elevado potencial traslacional para tratar la EHI.