Исследователи из Тринити колледжа (Trinity College) в Дублине стали первыми, кто создали модель эпилепсии при митохондриальных заболеваниях, которая вселяет надежду на улучшение терапии для пациентов с данным диагнозом. Данные исследования были опубликованы в журнале BRAIN.
Актуальность проблемы
Митохондриальные заболевания (МЗ) — гетерогенная группа патологических расстройств, характеризующихся нарушением энергетического метаболизма в клетке в связи с генетически детерминированной дисфункцией окислительного фосфорилирования. Четверть пациентов с митохондриальными заболеваниями страдают эпилепсией, которая зачастую бывает тяжелой и устойчивой к обычным противоэпилептическим препаратам.
Несмотря на тяжесть этой эпилепсии, до сих пор не было доступных моделей на животных, которые могли бы дать механистическое понимание состояния.
Тем не менее, ситуация изменится, поскольку исследователи из Тринити колледжа теперь могут объяснить роль, которую играют астроциты в возникновении приступов. На сегодняшний день астроциты, характерные звездные глиальные клетки, обнаруженные в головном и спинном мозге, рассматриваются как «поддерживающие клетки», играющие в основном пассивную вспомогательную роль в мозге. Однако это исследование показывает, что они на самом деле играют центральную роль в генерации судорог при эпилепсии у пациентов с митохондриальными заболеваниями.
Материалы и методы исследования
Исследователи смогли воссоздать новую модель срезов мозга, применяя специфический для астроцитов ингибитор аконитазы, фтороцитрат, одновременно с ингибиторами митохондриального дыхания, ротеноном и цианидом калия. Модель была надежной и показала как лицо, так и прогнозную достоверность.
Затем команда использовала модель для оценки роли, которую играют астроциты в генерации судорог, и продемонстрировала участие цикла ГАМК-глутамат-глутамин, который регулирует, как химические передатчики высвобождаются из нейронов и затем поглощаются поддерживающими клетками — астроциты.
Примечательно, что глютамин, по-видимому, является важной промежуточной молекулой между нейронным и астроцитарным компартментами в регуляции ГАМК-ингибирующего тонуса.
Результаты научного исследования
Результаты исследования позволили обнаружить, что дефицит глютаминсинтетазы является важной частью патогенного процесса для генерации судорог как в модели среза головного мозга, так и в невропатологическом исследовании человека.
Выводы
Объясняя важность исследования, профессор нейрофизиологии эпилепсии в Тринити Эллен Мейстон Бейтс (Ellen Mayston Bates) говорит: «Мы считаем, что это важное и новое исследование, поскольку оно впервые дает модель эпилепсии при митохондриальных заболеваниях, которая отражает особенности, наблюдаемые у пациентов. Модель обеспечивает механистическое понимание, демонстрируя роль астроцитов в этой патологической деятельности».
Авторы другого исследования выявили, что измененные астроциты могут быть причиной посттравматической эпилепсии.
