Efecto-anti-y-pronociceptivo-de-levetiracetam-en-la-fase-tonica-del-modelo-de-dolor-con-formalina

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UNIVERSIDAD NACIONAL AUTÓNOMA 
 DE MÉXICO 
 
 FACULTAD DE ESTUDIOS SUPERIORES 
 IZTACALA 
 
 
Efecto anti y pronociceptivo de 
Levetiracetam en la fase tónica del 
modelo de dolor con formalina. 
 
 
 
 
 
 
 
T E S I S 
 
 
 QUE PARA OBTENER EL TÍTULO DE: 
 BIÓLOGO 
 
 
 P R E S E N T A : 
 
SAMUEL ALEJANDRO REYES LONG 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
DIRECTOR DE TESIS: DR. ALFONSO B. 
ALFARO RODRÍGUEZ 
2017 
 
Los Reyes Iztacala, Tlalnepantla, Estado de México 
 
 
UNAM – Dirección General de Bibliotecas 
Tesis Digitales 
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Índice. 
• Introducción 3 
• Antecedentes 4 
- Dolor y Nocicepción 4 
- Vías nociceptivas 5 
- Levetiracetam 10 
• Justificación 15 
• Pregunta de Investigación 16 
• Hipótesis 16 
• Objetivos 16 
- Objetivo General 16 
- Objetivos Particulares 16 
• Material y Métodos 17 
• Resultados 21 
• Discusión 25 
• Conclusión 28 
• Bibliografía 29 
• Anexos 37 
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Introducción 
La Asociación Internacional para el Estudio del Dolor “IASP” por sus siglas en inglés, define 
a la nocicepción como “el proceso neural de reconocimiento y procesamiento de un estímulo 
nocivo” y al dolor como “una experiencia sensorial y emocional desagradable asociada con 
daño tisular o definida en términos de éste” (Cheng-Tung y Pen-Li, 2013). 
Levetiracetam (LEV) es un novedoso fármaco antiepiléptico (AED) que presenta 
características farmacológicas sumamente favorables: bajo potencial de interacción con 
otros fármacos, vida media de corta eliminación, no posee metabólicos activos y no provoca 
efectos negativos en la cognición (Desphande y DeLorenzo, 2014). LEV es empleado 
principalmente para el tratamiento de la epilepsia, sin embargo, recientemente diversos 
estudios han reportado que también posee actividad neuroprotectora (Hannon y Klitgaard, 
2001) y antinociceptiva (Micov y col. 2015), esta última con cierta controversia. Diversos 
investigadores han probado la actividad antinociceptiva de LEV empleando modelos 
biológico de dolor; inflamatorio con carragenina y agudo mediante el modelo de dolor con 
placa caliente y la prueba “tail-flick”. 
La prueba de formalina, consta de dos etapas (aguda y tónica), es empleada para evaluar 
nocicepción persistente o dolor tónico, es un modelo de dolor extensamente válido y se ha 
empleado ampliamente para el estudio de compuestos analgésicos (Masocha y col., 2016), 
además es un modelo que refleja condiciones de manera muy semejante a las que se 
presentan en la práctica clínica (McCall y col., 1996). A la fecha no se ha esclarecido el 
mecanismo de acción de LEV, por esto, el presente estudio tiene como objetivo evaluar la 
actividad antinociceptiva de LEV en el modelo de dolor con formalina en ratas, adicionando 
más evidencia para esclarecer el mecanismo de acción de LEV. 
4 
 
Antecedentes 
 
Dolor y Nocicepción. 
Las definiciones de dolor y la nocicepción arriba mencionadas no abarcan por completo la 
complejidad bioquímica y el intrincado sistema de conexiones características del dolor. Los 
dos términos son independientes, ya que uno puede existir sin el otro (Loeser y Treede, 
2008). 
La nocicepción es un proceso importante para la supervivencia del organismo ya que le 
ofrece un sistema de alarmas que tiene la capacidad de generar una respuesta inmediata 
que más adelante se transformará en información emocional gracias al proceso de 
asociación y aprendizaje, lo que conlleva a que el individuo reconozca peligros potenciales 
(Barrot, 2012). Sin embargo, este fenómeno se vuelve crónico cuando se vincula con 
estados patológicos como la inflamación, neuropatías, cáncer, infecciones virales, etc. y 
persiste sin que exista un estímulo nocivo que lo desencadene, es aquí cuando se debe 
tratar de bloquear o erradicar (Rahn y col., 2013). 
El dolor tiene dos conductas ubicuas, la primera conocida como alodinia que se define como 
el incremento en la respuesta a estímulos no nocivos y la segunda, hiperalgesia que es el 
incremento en la respuesta a un estímulo nocivo (Rahn y col., 2013). La incidencia del dolor 
en la población mundial va del 25 al 29% (Hastrall y Ospina, 2003). En un estudio realizado 
por Kennedy y col., en el 2014 con datos de la encuesta nacional para la salud del 2010, 
reportaron que, en ese año, el 19% de los adultos en los EU presentaron dolor persistente. 
En México carecemos de la información que identifique este fenómeno. El Instituto Mexicano 
del Seguro Social reportó que por lo menos 5% de los individuos que acudieron a centros de 
salud presentaron una enfermedad con dolor crónico claramente documentada (IMSS, 
5 
 
2008). Sin embargo, diversos estudios con carácter epidemiológico se han realizado para 
determinar los grupos poblacionales más vulnerables al dolor crónico sin resultados 
contundentes (Covarrubias-Gómez y col., 2010; Chavarría-Islas y col., 2010). 
 
Vías nociceptivas 
Las neuronas nociceptivas poseen la capacidad de detectar estímulos nocivos (termicos, 
mecánicos o químicos) que lesionan el tejido y posteriormente transmitir información 
sensitiva, en forma de potenciales de acción, a los centros integradores de la médula espinal 
y estructuras supra espinales. Se clasifican en fibras C, no mielinizadas y fibras A, 
mielinizadas (Wall y Melzack, 2007) y pueden ser cutáneos, músculo-articulares y 
viscerales. 
Por carecer de mielina las fibras C presentan una velocidad de conducción de 0.5 - 2 m/s, la 
mayoría responden a estímulos de temperatura y en menor medida a mecánicos. Presentan 
un campo receptivo de 15 a 20 mm2 en monos y de 100 mm2 en el humano, lo que 
demuestra que el tamaño del campo receptivo de estos nociceptores es proporcional al 
tamaño del animal. Por otro lado, la profundidad de los terminales de respuesta calórica de 
las fibras C varía ampliamente, oscila entre los 20 y 579 μm, esto es importante ya que el 
umbral de calor de las fibras C depende de la temperatura en la profundidad del receptor y 
no de la velocidad a la que aumenta la temperatura. Otra característica importante de las 
fibras C es la “fatiga” que presentan, esto es la influencia que ejercen los estímulos previos, 
la respuesta al segundo de dos estímulos calóricos idénticos es significativamente inferior a 
la respuesta del primer estímulo. Las fibras A presentan una velocidad de conducción de 12 
- 35 m/s, evocan el dolor agudo y responden con frecuencias de descarga más altas, poseen 
una capa de mielina de 2 a 5 μm (Purves, 2004). 
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La nocicepción comienza cuando un estímulo nocivo (temperatura, mecánico, químico) 
activa las fibras periféricas Aδ y C, las cuales nacen de cuerpos celulares de ganglios 
dorsales, es específico de ganglios de raíz dorsal. Las fibras Aδ son aferentes a la superficie 
laminar I y V de la sustancia gris, y las fibras C a las láminas I, II y la lámina profunda V del 
asta dorsal. Posteriormente la señal nociceptivaasciende por tres diferentes tipos de 
proyecciones: 
• Proyecciones directas al tálamo, tracto espinotalámico. 
• Proyecciones directas a regiones de control homeostático, tracto espinomedular. 
• Proyecciones directas al hipotálamo y al cerebro ventral, tracto espinohipotalámico. 
- Tracto espinotalámico. 
El tracto espinotalámico no es una vía monolítica, es decir, sus células de origen se 
encuentran en tres regiones distintas de la materia gris espinal: la capa más superficial del 
asta dorsal (lámina I), el asta dorsal profunda (láminas IV y V), y el asta medioventral 
(láminas VII y VIII) (Wall y Melzack, 2007). 
Las células de la lámina I reciben información de fibras aferentes primarias de pequeño 
diámetro (Aδ y C). A su vez, con base en el tipo de estimulación, se subdividen en tres 
clases principales (Wall y Melzack, 2007): 
1. Células nociceptivas específicas, responden a estímulos nocivos mecánicos, térmicos o 
ambos, pero nunca a un estímulo inocuo. 
2. Células nociceptivas polimodales, responden al calor y frío nocivos y a la punción. 
3. Células termorreceptivas específicas, se excitan mediante el enfriamiento inocuo. 
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Las células de las láminas IV y V reciben información principalmente de fibras de gran 
diámetro (Aß), de la piel. La mayoría de las células responden tanto a estímulos cutáneos de 
bajo umbral como de alto umbral, lo que las convierte en células nociceptivas de amplio 
rango dinámico (WDR) (Wall y Melzack, 2007). 
Por último, las células de las láminas VII y VIII son neuronas muy grandes con dendritas 
altamente radiadas, reciben información de estímulos nocivos e inocuos provenientes de la 
piel y de músculos o articulaciones (Wall y Melzack, 2007). 
Los axones de las células del tracto espinotalámico ascienden por el sistema anterolateral 
hasta legar al tracto espinotalámico, de ahí llegan a seis regiones distintas del tálamo (Wall y 
Melzack, 2007): 
I. La porción posterior del núcleo medioventral (VMpo). 
II. El núcleo ventral posterior (VPL, VPM y VPI). 
III. El núcleo ventral lateral (VL). 
IV. El núcleo central lateral (CL). 
V. El núcleo parafasicular (Pf). 
VI. La porción caudal ventral del núcleo mediodorsal (MDvc). 
El núcleo ventral posterolateral (VPL) del tálamo tiene sinápsis con las áreas 1 y 3b de la 
corteza somatosensorial primaria (S1) (Figura 1). Por otro lado, el componente trigeminal del 
sistema anterolateral transmite información de los nociceptores encontrados en la cara, la 
cual baja al núcleo espinal del complejo trigeminal y asciende por el tracto trigéminotalámico 
hasta llegar al núcleo ventral posteromedial (VPM) del tálamo, de ahí se transmite al área 3a 
de la S1 (Purves, 2012; Kandel, 2012). 
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Figura 1. Tracto espinotalámico con su componente trigeminal. Tomado de Purves, 
2012. 
 
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- Tracto espinomedular. 
Las células de origen del tracto espinomedular tienen una distribución similar a las del tracto 
espinotalámico, láminas I, V y VII. Las neuronas espinomedulares y las del tracto 
espinotalámico se encuentran íntimamente juntas, pero distribuidas en poblaciones casi 
completamente separadas (Wall y Melzack, 2007). 
Los sitios de terminación del tracto espinomedular son cuatro áreas principales del encéfalo: 
I. Las regiones de los grupos de células catecolaminérgicas. 
II. El núcleo parabraquial. 
III. La sustancia gris periacueductual. 
IV. La formación reticular del encéfalo. 
- Tracto espinohipotalámico. 
Se origina bilateralmente desde células de las láminas I, V, VII y X a lo largo de toda la 
médula. Esta vía se encuentra principalmente representada en el gato y se ha encontrado 
muy poca evidencia de sus proyecciones en el mono (Wall y Melzack, 2007). 
- Estructuras supra-espinales en el procesamiento del dolor. 
El tálamo es la principal estructura de relevo sensorial y a éste llega toda la información 
sensorial (excepto la olfativa), de aquí la información nociceptiva se transmite a diversas 
estructuras supraespinales (matriz de dolor): amígdala, hipotálamo, corteza somatosensorial 
primaria (S1), corteza somatosensorial secundaria (S2), corteza insular (IC) y corteza 
cingulada (CC) las cuáles se dividen en dos sistemas, el afectivo-cognitivo, que procesa la 
entrada nociceptiva incluyendo la intensidad, localización y tipo de dolor, y el sistema 
sensorial-discriminativo, el cual se encuentra implicado en aspectos psicológicos del dolor 
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(Figura 2). Sin embargo recientes investigaciones ponen en duda la dicotomía de dichos 
sistemas ya que se ha encontrado que la dos áreas pueden actuar de manera conjunta 
(Weich, 2016). 
 
Figura 2. Estructuras supraespinales involucradas en 
el dolor. PFC, corteza prefrontal; ACC, corteza 
anterior cingulada; BG, gangios basales; SI corteza 
somatosensorial primaria; SII corteza somatosensorial 
secundaria; AMY, amígdala; PAG, área 
periacueductual gris; PB núcleo parabraquial. Tomado 
de Peirs y Seal, 2016. 
 
 
 
Levetiracetam. 
Levetiracetam (LEV) es un fármaco antiepiléptico (AED) de segunda generación, su fórmula 
química condensada es C8H14N2O2 con un peso molecular de 170.209 g/mol. (Figura 3) 
Posee un perfil farmacológico único comparado con anticonvulsivantes tradicionales y no 
presenta alguna relación química con otro AED. Presenta características farmacológicas 
sumamente favorables: bajo potencial de interacción con otros fármacos, vida media de 
corta eliminación, no posee metabólicos activos y no provoca efectos negativos en la 
cognición (Wright y col. 2013). Otras características que hacen de LEV un fármaco de 
primera elección es que atraviesa fácilmente la barrera hematoencefálica, es altamente 
soluble en agua y se absorbe rápidamente de manera oral. 
 Figura 3. Estructura química de Levetiracetam. 
 Tomado de Ardid y col, 2001. 
 
 
Discriminativo-sensorial 
Afectivo-cognitivo 
 
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LEV fue sintetizado en la década de los 80’s durante un programa cuyo objetivo era 
identificar fármacos nootrópicos de segunda generación y en estudios farmacológicos 
iniciales LEV presentó actividad facilitadora en la neurotransmisión colinérgica. LEV fue 
aprobado por la FDA (Food and Drug Administration) en E.U.A en el año 1999 y en Europa 
en el 2000 (Coppola y col., 2010) para su uso en pacientes adultos y juveniles que 
presentasen convulsiones mioclónicas y convulsiones tónico-clónicas generalizadas, en 
India fue aprobado en el 2005 como terapia adjunta en el tratamiento de convulsiones de 
inicio-parcial en adultos con epilepsia. Sin embargo, no fue sino hasta 2012 que la FDA 
aprobó el uso de LEV en infantes mayores a 1 mes de edad (Cormier y Catherine, 2013). 
LEV se ha empleado como monoterapia (Swaroop y col., 2013) y como tratamiento adjunto 
(Lambrechts y col., 2006) para la prevención de convulsiones post-traumáticas tempranas 
(Milligan y col., 2008) y más recientemente en el tratamiento de convulsiones neonatales 
(Weinstock y col., 2013) debido a que presenta un margen amplio de seguridad, no requiere 
monitoreo farmacológico en suero sanguíneo y no presenta interacciones con otros AED. 
Adicional a esto, diversos estudios han mostrado que el LEV presenta actividad 
neuroprotectora tanto en patologías no epilépticas (Wang y col., 2006), epilépticas (Lee y 
col., 2013) y eventos de isquemia (Hanon y Klitgaard, 2001). 
Pese a la extensa investigación llevada a cabo, aún no se ha dilucidado el mecanismode 
acción de LEV. Se tiene evidencia que se une a la proteína sináptica vesicular SV2A (Lynch 
y col., 2004), en el mismo estudio, ratones SV2A Knock Out (KO) mostraron convulsiones 
inusuales en la primera semana de edad lo que culminaba con la muerte de los animales en 
la 3 semana. En contraste los ratones SV2B KO no mostraron dicha conducta epiléptica. En 
otro estudio Harada y col. (2013) encontraron que en células mucosas antrales, LEV 
disminuía la salida de Ca2+ dependiente de ATP a través de SV2A mostrando así que dicha 
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proteína es el sitio de unión de LEV. Por lo anterior se piensa que la actividad anticonvulsiva 
de LEV se da por la disminución en la liberación de neurotransmisores mediada por SV2A 
en el cerebro. 
Debido a que la epilepsia y el dolor neuropático se asocian mediante modificaciones en la 
expresión de las subunidades de los canales de Na+ y Ca2+, que provocan cambios 
funcionales, el empleo de AED’s como una posible estrategia para tratar al dolor neuropático 
se abordó poco tiempo después de la introducción de los mismos: 
• Carbamazepina. (Wiffen y col., 2011a) 
• Gabapentina. (Levendoglu y col., 2004) 
• Lamotrigina. (Finnerup y col. 2002; Wiffen y col. 2011b) 
Diversos estudios proponen a LEV como un fármaco que presenta actividad 
antihiperalgésica y antonociceptiva, aunque existe cierta controversia. 
Ardid y colaboradores (2001) evaluaron el efecto antinociceptivo de LEV en ratas sometidas 
a un modelo de dolor neuropático y a un modelo de dolor agudo, encontrando un efecto 
únicamente en las ratas bajo el modelo neuropático. Con base en lo anterior, Rowbothman y 
colaboradores (2003) condujeron un pequeño estudio clínico en el cual a 10 pacientes que 
presentaban únicamente neuralgia post-hepertica, los resultados fueron poco concluyentes, 
sin embargo seis participantes reportaron una disminución en alodinia y en dolor. 
Posteriormente, Enggaard y colaboradores (2006) realizaron un estudio con el objetivo de 
obtener evidencia preclínica del efecto nociceptivo de LEV en humanos. Los autores 
mostraron que LEV incrementaba el umbral de dolor en los participantes a las 4 y 8 horas de 
haber sido administrado, algo muy interesante, ya que fue en la hora 2 cuando se 
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obsvervaron las concentraciones sanguíneas más altas; por esto los autores proponen que 
el efecto que antinociceptivo se esté presentando en el SNC. 
En contraste, Shannon y colaboradores (2005) evaluaron la actividad de diversos AEDs en 
la prueba de formalina y su efecto en convulsiones tónico-clónicas y límbicas parciales. Los 
investigadores reportaron que carbamazepina, oxcarbazepina, lamotrigina y gabapentina 
reducían de manera significativa la respuesta de dolor (sacudidas), sin embargo, LEV (1, 10 
y 100 mg/kg) entre otros, no producían antinocicepción. En este mismo contexto, Archer y 
colaboradores (2007) evaluaron el efecto que producía la premedicación con LEV (100, 200, 
500 mg/kg), en ratas que se encontraban bajo anestesia general (Pentobarbital 30 mg/kg, 
midazolam 1.9 mg/kg y propofol 30 mg/kg). Los autores reportan que LEV no presenta 
actividad antonociceptiva por sí sólo en los modelos de “tail-flick” y placa caliente, sin 
embargo, LEV reduce de manera significativa la hiperalgesia que se presenta en el plano de 
salida de anestesia, y que existe una interacción entre LEV y cada uno de los anestésicos 
evaluados, lo que muestra que el efecto antihiperalgésico de LEV es fármaco-dependiente. 
Adicional a esto, Ozcan y colaboradores (2008) evaluaron en el efecto antinociceptivo de 
LEV en ratas diabéticas y saludables. Los resultados de este estudio muestran que en ratas 
saludables LEV (60, 300, 900 mg/kg) no reducía de manera significativa la respuesta 
dolorosa en un modelo de placa caliente evaluado en los minutos 15, 30, 45, 60, 75 después 
de la administración del fármaco, sin embargo, en ratas diabéticas dosis menores de LEV 
(20, 100, 200 mg/kg) si presentaban un efecto antinociceptivo. 
En un estudio clínico centrado, prospectivo, aleatorizado, ciego único y controlado con 
placebo, Rossi y colaboradores. (2009) evaluaron la tolerabilidad y el efecto que LEV 
producía en pacientes con dolor neuropático central y con esclerosis múltiple. Los autores 
reportan que dosis de 2000-3000 mg resultaron ser más efectivas que el placebo, la 
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tolerabilidad de LEV fue alta, por lo tanto los autores proponen al fármaco como una 
alternativa al dolor central que padecen las personas con esclerosis múltiple. Micov y 
colaboradores (2010) evaluaron el efecto antihiperalgésico de LEV (10, 50, 100, 200 mg/kg) 
en ratas sometidas a el modelo de dolor inflamatorio con carragenina, adicional a esto, los 
investigadores administraron antagonistas a diferentes neurotransmisores para ver su 
influencia en el efecto de LEV. Los resultados indican que E provoc una re ucci n osis-
 epen iente en la hiperalgesia in uci a por carragenina. Stepanovi -Petrovic y 
colaboradores (2012) administraron de manera local LEV (200, 600, 1000 nmol/pata) en una 
extremidad de la rata, en el mismo modelo con carragenina. LEV redujo de manera dosis-
dependiente la hiperalgesia, concordando con Micov y colaboradores (2010) y adicional a 
esto, LEV provocó un efecto anti-inflamatorio en el edema provocado por la carragenina. Los 
autores mostraron también la participación de los sistemas opiodérgicos, serotoninérgicos, 
adrenérgicos y de adenosina en el efecto de LEV. Por último, Micov y colaboradores (2015) 
evaluaron la sinergia entre LEV (10, 20, 50, 100 mg/kg) y analgésicos comunes en ratas con 
diabetes inducida por Estreptozotocina (150 mg/kg), el modelo de dolor empleado fue “tail-
flick”. Independientemente, todos los fármacos reducían la respuesta dolorosa y LEV 
presentó sinergia con ibuprofeno, aspirina y paracetamol, incrementando dicha respuesta. 
 
 
 
 
 
 
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Justificación. 
El dolor es un fenómeno complejo en el que participan tanto componentes 
somatosensoriales como cognitivos, es un proceso importante para la supervivencia del 
individuo ya que le ofrece un sistema de alarma que genera una respuesta somatosensorial 
inmediata que más adelante se transforma en información emocional gracias al proceso de 
asociación y aprendizaje, lo que conlleva a que el individuo reconozca peligros potenciales. 
Sin embargo, este fenómeno se vuelve crónico cuando se vincula con estados patológicos 
como la inflamación, neuropatías, cáncer, infecciones virales, etc., y persiste sin que exista 
un estímulo nocivo que lo desencadene. A pesar del gran número de acercamientos, y 
tratamientos para atenuarlo no existe una manera objetiva y universal para medir el dolor, 
esto debido a que los cuestionarios aplicados a los pacientes son en general mediciones 
subjetivas, por esto es necesario desarrollar mejores técnicas que nos permitan resolver los 
problemas asociados a éste. LEV es un fármaco antiepiléptico que ha presentado actividad 
neuroprotectora y antihiperalgésica, sin embargo, su mecanismo de acción aún se ha 
dilucidado. Por lo anterior, es importante evaluar el efecto antinociceptivo de LEV para 
ayudar al esclarecimiento se su mecanismo de acción. 
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Pregunta de Investigación. 
¿Tendrá el fármaco antiepiléptico Levetiracetam sólo un efecto antinociceptivo en un modelo 
de dolor inducido con formalina? 
 
Hipótesis 
Si el fármaco antiepiléptico Levetiracetam posee actividad antihiperlagésica en modelos de 
dolor inflamatorio, crónico y agudo, entonces la administración intragástrica de 
Levetiracetam en un modelo de dolor tónico con formalina presentará un efecto 
antinociceptivo. 
 
Objetivo General. 
Evaluar el efecto antinociceptivo de Levetiracetam durante la fase tónica en el modelo de 
dolor con formalina. 
 
Objetivo Particular. 
Evaluar el efecto antinociceptivo de Levetiracetam en la prueba de formalina 
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Material y Métodos 
 Animales.Se utilizaron ratas macho (n=42) de la cepa Wistar de entre 200 y 250 gramos de peso. 
Todos los animales fueron manejados con estricto apego en las especificaciones técnicas 
para la producción, cuidado y uso de los animales de laboratorio de la Norma Oficial 
Mexicana (NOM-062-ZOO-1999). Debido a la naturaleza del experimento se acató en todo 
momento lo establecido por la “Ethical Guidelines for Investigations of Experimental Pain in 
Conscious Animals” (Zimmermann, 1983). Los experimentos fueron aprobados por el Comité 
de Ética en Investigación del Instituto Nacional de Rehabilitación LGII. 
• Alojamiento 
Los animales se alojaron en contenedores de polipropileno con piso sólido y cama tipo 
virutas (Aspen Shavings®), con acceso a alimento y agua ad libitum, se mantuvieron en 
condiciones de bioterio, con un ciclo de luz/obscuridad de 12:12 iniciando el periodo de luz a 
las 8:00 am, temperatura de 22°C + 2ºC y 45% de humedad. Los animales fueron 
distribuidos aleatoriamente en seis grupos, Control [inyección de formalina] (n=7), LEV 50 
mg/kg [inyección de formalina + LEV dosis 50 mg/kg] (n=7), LEV 100 mg/kg [inyección de 
formalina + LEV dosis 100 mg/kg] (n=7), LEV 200 mg/kg [inyección de formalina + LEV 
dosis 200 mg/kg] (n=7), LEV 300 mg/kg [inyección de formalina + LEV dosis 300 mg/kg] 
(n=7), Sham [inyección de solución salina] (n=7). 
• Habituación de los animales para su manejo 
Los animales se adecuaron a las condiciones que establece la prueba de formalina y al 
manejo de la administración del fármaco 5 días antes de la inyección de ésta, adaptándose a 
la rutina que se les daría el día de la prueba, así mismo, permanecieron el tiempo necesario 
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dentro de los contenedores (cilindros de plexiglas) diseñados para realizar la fase 
experimental. 
• Prueba de formalina 
La prueba de formalina es un modelo para evaluar dolor persistente. La formalina induce 
nocicepción de manera bifásica. Las fases se definen como fase 1 aguda (activación de las 
fibras-C) del minuto 0 al 10 y la fase 2 tónica (inflamatoria) del minuto 15 al 60 (Masocha y 
col. 2016). 
• Procedimiento Experimental 
El modelo para evaluar la nocicepción usado en este estudio fue la prueba de dolor con 
formalina previamente descrita por Tjølsen y colaboradores, 1992. Para la adecuación a la 
prueba de formalina los animales permanecieron por 60 min en un cilindro de plexiglas (20 x 
24 cm) con dos espejos encontrados con un ángulo de 90º para permitir la observación de 
las extremidades, sin obstáculos (Fig. 4). 
Figura 4. Cámara de observación de plexiglás con espejos. 
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El día de la prueba las ratas se colocaron por 30 min en el cilindro de plexiglás, en seguida 
se procedió a la administración de LEV (Keppra™, ucb L059, (S)-α-ethyl-2-oxo-pyrrolidine 
acetamide, UCB Pharma, Torino, Italia). La vía de administración fue intragástrica (ig), 
mediante una cánula de metal especial con un balín de plata en la punta para evitar daños al 
esófago de los animales (Fig. 5 A). 40 min después se les administró una dosis de 20 μ de 
una solución al 5% de formaldehído vía subcutánea (sc) intrafalange (Fig. 5 B) en la pata 
posterior derecha del animal. El número de sacudidas fue registrado durante 60 min en 
intervalos de 5 min. Todos los registros se realizaron entre las 9:00 am y 13:00 pm para 
evitar alteraciones en el ritmo circadiano. 
 
 
 
 
 
 
Figura 5. A) Administración intragástrica de LEV con sonda de metal. B) Inyección 
subcutánea intrafalange de formalina 
 
Las observaciones se realizaron por una sola persona para evitar un sesgo y alteración de 
los datos por efecto del error experimental individual. Todos los registros fueron video 
grabados (Fig. 6) para su posterior confirmación y así asegurarse de que todas las 
sacudidas fueran contabilizadas. Los criterios de inclusión para contar el movimiento patelar 
20 
 
como sacudidas provocadas por la formalina fueron; que el movimiento fuera repentino, que 
no fuera una zancada y que se presentara una constricción a nivel lumbar. 
 
 
 
 Figura 6. Grabación de la prueba de formalina 
• Análisis estadístico 
El software de código libre “R” fue utilizado para en análisis estadístico. Los datos obtenidos 
de la curva de tiempo se sometieron a una t-student. A los datos por etapas se les realizó un 
análisis de varianza de una vía seguido de una prueba post-hoc de Tukey. Las figuras se 
realizaron con el software GraphPad Prism 5. Las diferencias se tomaron como significativas 
con una p < 0.05. Los resultados en el texto y en las figuras son expresado como medias ± 
S.E.M. 
 
21 
 
 
Resultados. 
Efecto antinociceptivo de Levetiracetam 
La figura 7 muestra la curva característica de la prueba de formalina. En el eje X se presentan los 
minutos en los cuales se realizó el registro en la extremidad posterior derecha del animal, en el 
eje Y en número de sacudidas contados. En la gráfica se pueden apreciar dos incrementos en el 
número de sacudidas, lo que es característico de la prueba de formalina, y éstos permiten 
identificar las dos fases (aguda-tónica). Se compararon en primer lugar las dosis altas (200 y 300 
mg/kg). Haciendo la comparación minuto a minuto durante los 60 minutos que dura la prueba, 
entre los grupos LEV 200 mg/kg y Control no se encontraron diferencias significativas. 
Comparando el grupo LEV 300 mg/kg con el Control, se encontraron diferencias significativas en 
el número de sacudidas en los minutos 20 (p < 0.01), 25 (p < 0.05) y 35 (p <0.05). Comparando el 
grupo LEV 300 mg/kg con LEV 200 mg/kg se encontraron diferencias significativas en los minutos 
15 (p < 0.05), 20 (p < 0.05) y 25 (p < 0.05). 
 
 
 
 
 
 
 
Figura 7. Efecto antinociceptivo de Levetiracetam en la prueba de formalina. Curso de 
tiempo de sacudidas registradas en los animales tratados con LEV 200 y 300 mg/kg, 
Control y Sham. Los datos se expresan como medias ± S.E.M. (n = 7) 
22 
 
 
Efecto pronociceptivo de Levetiracetam 
La figura 8 muestra la curva característica de la prueba de formalina con los grupos LEV a dosis 
bajas (50 y 100 mg/kg). Realizando la comparación entre los grupos 50 mg/kg y Control se 
encontraron diferencias significativas en los minutos 30 (p < 0.05), 35 (p < 0.01), 40 (p < 0.01), 50 
(p < 0.05) y 60 (p < 0.01). Entre los grupos LEV 100 mg/kg y Control se encontraron diferencias 
significativas únicamente en el minuto 30 (p < 0.05) Encontrándose que a dosis bajas el LEV 
presenta un efecto pronociceptivo. 
 
 
 
 
 
 
 
 
Figura 8. Efecto pronociceptivo de Levetiracetam en la prueba de formalina. Curso de 
tiempo de las sacudidas registradas en los animales tratados con LEV 50 y 100 mg/kg, 
Control y Sham. Los datos se expresan como medias ± S.E.M. (n = 7). 
23 
 
Etapa aguda de la prueba de formalina. 
La etapa I (aguda) de la prueba de formalina abarca desde del minuto 0 hasta el minuto 15 
de la prueba. La figura 9 muestra el número total de sacudidas registradas en la etapa aguda 
en los seis grupos, se encuentra una diferencia significativa únicamente en el grupo Sham (p 
< 0.05). 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Figura 9. Conteo total de sacudidas en la Etapa I (aguda) de todos los grupos en la 
prueba de formalina (0-10 min). Los datos se expresan como medias ± S.E.M. (n = 7). 
*p < 0.05. 
 
24 
 
 
Etapa tónica de la prueba de formalina. 
La etapa II (tónica) de la prueba de formalina abarca desde el minuto 20 hasta el 60 de la 
prueba. La figura 10 muestra el número total de sacudidas registradas en la etapa tónica en 
los seis grupos, se encuentran diferencias significativas en el grupo LEV 300 mg/kg (p < 
0.01), en el grupo LEV 100 mg/kg (p < 0.05), en el grupo LEV 50 mg/kg (p < 0.001) y Sham 
(p < 0.001).Figura 10. Conteo total de sacudidas en la Etapa II (tónica) de la prueba de formalina 
(15-60min) Los datos se expresan como medias ± S.E.M. (n = 7). *p < 0.05 **p < 0.01 
***p < 0.001 
25 
 
 
Discusión. 
 
En el presente estudio se evaluó el efecto antinociceptivo de LEV en un modelo de dolor con 
formalina. Los resultados aquí presentados muestran que la dosis de 300 mg/kg de LEV, una 
dosis empleada clínicamente, posee un efecto antinociceptivo. Sin embargo, las dosis de 50 y 
100 mg/kg presentaron un efecto pronociceptivo, lo que resulta muy interesante, ya que este 
doble efecto no ha sido reportado previamente. La dosis de 200 mg/kg no mostró diferencias 
estadísticamente significativas con respecto al grupo Control. Los animales del grupo Sham, 
a los cuales se les inyectó el vehículo, no presentaron la conducta nociceptiva (sacudidas), lo 
que confirma que la formalina fue la que provocó el dolor en los animales y no la acción 
mecánica de la aguja al momento de la inyección. 
Micov y col. (2010) evaluaron el efecto antihiperalgésico de LEV en ratas sometidas a un 
modelo de dolor inflamatorio con carragenina seguido de una presión en los miembros 
inflamados. Los investigadores reportaron que las dosis de 10, 50, 100 y 200 mg/kg 
provocaban un efecto antihiperalgésico. Aunado a esto, los investigadores administraron vía 
oral, antagonistas a diferentes receptores, bicuculina (GABAA), naloxona (opioides), 
metisergida (5-HT) y yombina (alfa2-adrenoreceptores), todos disminuyeron el efecto 
antihiperalgésico de LEV. Los autores concluyen que dicho efecto podría estar regulado por 
los neurotransmisores arriba mencionados. La diferencia de los resultados obtenidos por 
Micov et al, con el presente trabajo, radica en el uso de dos diferentes modelos de dolor; los 
investigadores usaron el modelo de dolor inflamatorio con carragenina y nosotros el modelo 
de dolor tónico con formalina, además Micov et al utilizaron la vía de administraron oral y en 
el presente estudio LEV fue administrado vía intragástrica. Otra variante entre los modelos 
radica en el tiempo que transcurrió entre la administración de LEV y el inicio de la prueba, el 
26 
 
cual, en el estudio de Micov y col. fue de 30 min y el tiempo transcurrido en el presente 
estudio fue de 40 min. En contraste con lo obtenido por Munro y col. (2007), quienes 
evaluaron varios AEDs (Gabapentina, Lamotrigina, Valporato y LEV) en la prueba de 
formalina, obteniendo resultados negativos en LEV entre otros, las dosis empleadas por los 
investigadores fueron de 100, 300 y 600 mg/kg, dosis altas en la práctica clínica, y la vía de 
administración fue intraperitoneal 30 minutos antes de la prueba. Las diferencias entre la vía 
de administración, el tiempo transcurrido después de la misma y el tipo de modelo empleado, 
son de suma relevancia ya que se demuestra una gran discrepancia en el efecto 
antihiperalgésico de LEV y esto se atribuye principalmente a la farmacocinética del fármaco. 
Strolin Benedetti y col. (2004) investigaron la farmacocinética y el metabolismo del LEV en 
ratón, rata, conejo y perro después de una sola administración vía oral. Los investigadores 
reportaron que la C max (54.7 µg/ml) de LEV se presentó después de 40 min en ratas macho 
administradas con una dosis de 54 mg/kg. Este reporte sirvió de base para que en este 
estudio se decidiera esperar 40 min después de la administración de LEV para iniciar la 
prueba de dolor (formalina), con esto se aseguró que el fármaco se encontrara ya en el SNC. 
Por otro lado, al analizar los resultados, observamos el doble efecto producido por el LEV, 
anti y pronociceptivo, por lo que buscando posibles mecanismos de acción, concordamos con 
lo propuesto por Micov y col. (2010), el cual propone que la serotonina (5-HT) está 
involucrada en la actividad antihiperalgésica ejercida por el fármaco. 
Las vías de 5-HT ejercen una inhibición o una facilitación en el procesamiento espinal de la 
información nociceptiva y dependiendo si se trata de dolor agudo o crónico, es el receptor 
que interviene (Barcin y col., 2000; Jeong y col., 2004; Dogrul y col., 2009). La clasificación 
actual de los receptores a 5-HT fue propuesta por el Serotonin Club Receptor Nomenclature 
Committee y se basa en información obtenida mediante biología molecular e información 
27 
 
estructural. Los receptores se clasifican en siete familias (5-HT1 – 7) y, a su vez en diferentes 
subtipos (Hoyer y col., 2016). La 5-HT modula la transmisión nociceptiva espinal de una 
manera compleja, empleando múltiples familias de receptores y su localización en el SNC 
(Jeong y col., 2012). Los receptores de la familia 5-HT1 son los que se encuentran 
mayormente distribuidos en la médula espinal (Roth, 2006). Eide y col. (1990) evaluaron si la 
administración de antagonistas a 5-HT1A y 5-HT1B podría modificar el reflejo doloroso en la 
prueba de “tail-filck”, los autores reportaron que ambos receptores (5-HT1A y 5-HT1B) inhibían 
la respuesta de dolor cuando se administraban en el espacio subaracnoideo. 
Zhang y col. (2001) reportaron que la excitabilidad de neuronas en la cresta dorsal de la 
espina dorsal y la sensibilidad de las neuronas se veían afectada por la administración 
intratecal de antagonista a 5-HT1 seguido de un modelo de dolor inflamatorio con 
carragenina. Sasaki y col. (2001) determinaron cuáles eran los receptores involucrados en la 
modulación de la transmisión nociceptiva a nivel espinal, los resultados demostraron que un 
antagonista a 5-HT2 (10, 30, and 100 mg/kg) causó una reducción dosis-respuesta en la 
prueba de dolor con formalina, tanto en la primer como en la segunda fase. 
El efecto pronociceptivo de LEV en el modelo de dolor con formalina no ha sido reportado 
hasta ahora. Bajas dosis de LEV (100 y 50 mg/kg) provocaron un efecto pronociceptivo en los 
animales sometidos a la prueba de formalina hasta 100 min después de la administración del 
fármaco. 
Se sabe que la 5-HT facilita el dolor, tanto en condiciones normales; cuando es segregada 
por plaquetas y células endoteliales, como en condiciones experimentales (Hannon y Hoyer, 
2008). Asante y col. (2010) mostraron que la 5-HT facilita la conducta del dolor vía la 
activación del receptor 5-HT3, probablemente por un incremento en la concentración de 5-HT 
proveniente de la medula rostral ventromedial. El receptor 5-HT3 es un receptor de tipo 
28 
 
ionotrópico que, cuando se activa provoca una rápida despolarización de la membrana de 
neuronas (Maricq y col., 1991). Al activarse, el receptor 5-HT3 abre su canal de cationes, lo 
que lo vuelve permeable preferentemente a Na+ y K+ y en menor medida a Ca2+. (Brüss y col., 
2000). Sagalajev y col. (2015) sugieren que los receptores 5-HT3 espinales modulan la 
hiperalgesia neuropática mediada en la amígdala central. Por ello creemos que el efecto 
pronociceptivo de LEV sobre el dolor podría estar regulado por los receptores 5-HT3. 
Conclusión 
La administración de antagonistas y agonistas a receptores de 5-HT en diferentes modelos 
de dolor han presentado efectos anti y pronociceptivo, dependiendo del antagonista 
empleado, así mismo, el modelo de dolor, la vía de administración y el tipo de dolor evocado. 
Todos estos factores intervienen en la modulación serotoninérgica del dolor. En este estudio, 
igual a lo obtenido por Micov y col. (2010) en la administración de antagonistas a 5-HT, LEV 
presentó dos efectos; anti y nociceptivo, por lo que se concluye que es muy probable que 
este sistema podría estar siendo influenciado por la administración de LEV. Hacen falta 
experimentos en los cuáles se administren antagonistas y agonistas a 5-HT junto con el 
fármaco, éstos nos ayudarán a dilucidar si esta hipótesis es cierta, sin dejar de lado la 
farmacocinética de LEV, ya que se ha visto que influye en la respuesta del fármaco de 
manera importante. 
29 
 
 
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37 
 
ANEXOS 
Verificación de Normalidad 
Shapiro-Wilk normality test 
W 0.8732 0.9580 0.9357 0.9002 0.9221 0.7571 
P value 0.0910 0.4766 0.1792 0.0853 0.0958 0.0602 
Passed normality test (alpha=0.05)? Yes Yes Yes Yes Yes Yes 
 
 
Homogeneidad de Varianzas 
 
Etapa I 
 
Bartlett's test for equal variances 
Bartlett's statistic (corrected) 8.932 
P value 0.1118 
P value summary ns 
Do the variances differ signif. (P < 0.05) No 
 
Etapa II 
 
Bartlett's test for equal variances 
Bartlett's statistic (corrected) 9.642 
P value 0.1219 
P value summary ns 
Do the variances differ signif. (P < 0.05) No 
 
	Portada
	Índice
	Introducción
	Antecedentes
	Justificación
	Pregunta de Investigación Hipótesis Objetivo General Objetivo Particular
	Material y Métodos
	Resultados
	Discusión
	Conclusión
	Bibliografía
	Anexos