Znajdź zawartość

Na całym świecie na epilepsję cierpi około 50 milionów osób, co czyni ją jedną z najbardziej rozpowszechnionych chorób neurologicznych. Około 70% z nich mogłoby nie doświadczać napadów padaczkowych, gdyby zostali odpowiednio zdiagnozowani i leczeni. Niestety, w przypadku części osób leki nie działają. Polsko-włoski zespół z Wydziału Fizyki UW oraz Istituto Neurologico Carlo Besta przeprowadził badania, które mogą pomóc lepiej zrozumieć mechanizm powstawania napadów padaczkowych, a tym samym przyczynić się do powstania doskonalszych leków. Przez dekady sądzono, że napad epilepsji rozwija się, gdy dochodzi do pobudzenia kolejnych neuronów. Jednak w latach 80. ubiegłego wieku naukowcy stwierdzili, że napad padaczkowy nie wymaga komunikacji pomiędzy synapsami. Można ją zablokować, a napad będzie trwał nadal. Później, podczas kolejnych eksperymentów, uzyskano wyniki sugerujące, że indukcja i synchronizacja napadów padaczki może mieć przyczyny nie synaptyczne, ale jonowe, mówi współautor najnowszych badań, doktor Piotr Suffczyński z Wydziału Fizyki UW. Neurony są komórkami naładowanymi elektrycznie. Wewnątrz nich i na zewnątrz zgromadzone są jony dodatnie i ujemne, tworzące potencjał spoczynkowy błony komórkowej. Gdy jony przepływają przez błonę, neurony zmieniają potencjał i generują impulsy elektryczne. Do komórki wpływają wówczas jony sodu, odpływają z nich jony potasu. Później, by przywrócić równowagę, pompy sodowo-potasowe wpompowują potas i wypompowują sód. Już w latach 70. XX wieku pojawiła się hipoteza, zgodnie z którą podczas szybkiego wyzwalania neuronów dochodzi do dużego nagromadzenia sodu wewnątrz komórek i potasu na zewnątrz. Duża liczba jonów potasu zwiększa potencjał błony komórkowej, coraz bardziej pobudza neurony, co prowadzi do jeszcze większego gromadzenia się potasu. W ten sposób powstaje napad padaczkowy. W tamtym czasie [hipoteza ta – red.] została odrzucona, ponieważ naukowcy nie byli w stanie wyjaśnić, w jaki sposób dochodzi do zakończenia napadu. Dziś wiemy, że oprócz pomp sodowo-potasowych odpowiadają za to m.in. komórki glejowe w mózgu, które nie tylko odżywiają neurony, ale mają za zadanie usuwać nadmiar potasu z przestrzeni wokół neuronów, wyjaśnia doktor Suffczyński. Naukowcy z Uniwersytetu Warszawskiego wykorzystali więc dane doświadczalne do stworzenia pierwszego kompletnego komputerowego modelu napadu padaczkowego. Składa się on z 1 komórki hamującej, 4 pobudzających, komórek glejowych i otoczenia neuronów. Dzięki niemu udało się nie tylko wykazać, że napad padaczki może rozpocząć się od wyładowań neuronów hamujących w mózgu, ale również dowiedzieliśmy się, jak ustaje napad padaczkowy. Gdy dochodzi do nierównowagi sodowo-potasowej pompy sodowo-potasowe zaczynają pracować bardziej intensywnie. W każdym cyklu przenoszą dwa jony potasu do komórki i trzy jony sodu z komórki. Zatem w cyklu dochodzi do usunięcia jednego jonu dodatniego i obniżenia potencjału elektrycznego komórki. W ten sposób mamy do czynienia z ujemnym przesunięciem potencjału błony i zatrzymania napadu. Nasze wyniki pokazują, że napad padaczkowy jest procesem fizjologicznym wywołanym destabilizacją poziomu potasu w mózgu. Wskazuje to cele dla nowych strategii terapeutycznych, dodaje Suffczyński. « powrót do artykułu

Badania na myszach, których wyniki ukazały się właśnie w piśmie JNeurosci, wskazują, że dieta suplementowana ciałami ketonowymi (ich estrami) może ochronić neurony przed śmiercią w przebiegu choroby Alzheimera (ChA). Na wczesnych etapach ChA mózg staje się nadmiernie pobudzony, być może przez utratę hamujących GABA-ergicznych neuronów wstawkowych (interneuronów). Ponieważ interneurony potrzebują więcej energii w porównaniu do innych neuronów, wydają się bardziej podatne na obumieranie podczas ekspozycji na beta-amyloid (wcześniej wykazano, że beta-amyloid uszkadza mitochondria, czyli centra energetyczne komórki, oddziałując na sirtuinę 3, SIRT3). Zespół dr Aiwu Cheng z amerykańskiego Narodowego Instytutu Starzenia genetycznie obniżył poziom SIRT3 w mysim modelu alzheimera. Zaobserwowano, że gryzonie z niskim poziomem sirtuiny 3 cechował o wiele wyższy wskaźnik śmiertelności (zarówno samce, jak i samice umierały przedwcześnie przed 5. miesiącem życia) oraz nasilone obumieranie interneuronów. Zwierzęta te miały też gwałtowne drgawki; porównań dokonywano do standardowego mysiego modelu ChA oraz do myszy z grupy kontrolnej. Co istotne, okazało się, że podawanie suplementowanej karmy sprawiało, że gryzonie z obniżonym poziomem SIRT3 miały mniej drgawek i rzadziej umierały. Dieta ta zwiększała także poziom sirtuiny 3. Jak tłumaczą akademicy, zastosowana dieta zwiększała ekspresję SIRT3, zapobiegała zgonom związanym z drgawkami oraz degeneracji neuronów GABA-ergicznych. To potwierdza, że nasilona utrata neuronów GABA-ergicznych oraz nadmierna pobudliwość sieci neuronalnych u myszy z tej grupy jest wywołana spadkiem poziomu sirtuiny 3, a zjawiska te można zniwelować, zwiększając ekspresję SIRT3. « powrót do artykułu

W medycynie ludowej kolendra jest od dawna stosowana jako środek przeciwdrgawkowy. Ostatnio naukowcom udało się ustalić, co takiego dzieje się na poziomie molekularnym, że Coriandrum sativum może skutecznie odroczyć drgawki w padaczce i innych chorobach. Autorzy artykułu z FASEB Journal odkryli, że C. sativum jest silnym aktywatorem napięciozależnych kanałów potasowych KCNQ. Naukowcy uważają, że dzięki tym ustaleniom będzie można ulepszyć istniejące terapie i opracować nowe skuteczniejsze leki. Stwierdziliśmy, że kolendra, która jest wykorzystywana jako tradycyjny środek przeciwdrgawkowy, aktywuje w mózgu pewną klasę kanałów potasowych, co przekłada się na ograniczenie wyładowań napadowych - podkreśla prof. Geoff Abbott z Uniwersytetu Kalifornijskiego w Irvine. Zauważyliśmy, że jeden ze związków z kolendry, dodecenal, wiąże się z pewną częścią kanału potasowego, co prowadzi do jego otwarcia i spadku pobudliwości komórkowej. Odkrycie to może prowadzić do skuteczniejszego wykorzystania kolendry jako środka przeciwdrgawkowego lub do zmodyfikowania dodecenalu w celu uzyskania bezpieczniejszych i bardziej efektywnych leków przeciwdrgawkowych. Podczas skryningu metabolitów z liści kolendry Amerykanie zauważyli, że jeden z nich, (E)-2-dodecenal, aktywuje liczne KCNQ, w tym dominującą izoformę neuronalną KCNQ2/KCNQ3 oraz dominującą izoformę sercową KCNQ1, które regulują, odpowiednio, czynność elektryczną mózgu i serca. Oprócz tego metabolit odraczał drgawki wywołane chemicznie (pentetrazolem). Kolendra jest spożywana od co najmniej 8 tys. lat. Jej nasiona znaleziono np. w grobowcu Tutanchamona. Uważa się, że była uprawiana w starożytnym Egipcie. Odkrycie ma spore znaczenie, ponieważ dysfunkcja bramkowanych napięciem kanałów potasowych KCNQ może powodować ciężkie encefalopatie padaczkowe, które są oporne na współczesne środki przeciwdrgawkowe. « powrót do artykułu

Hm1a, peptyd z jadu ptasznika Heteroscodra maculata, może pomóc w walce z zespołem Dravet - ciężką padaczką ujawniającą się u niemowląt. Podczas badań na myszach naukowcy z Uniwersytetu Queensland i Florey Institute of Neuroscience and Mental Health odkryli, że Hm1a może zlikwidować deficyty wyzwalające drgawki związane z zespołem Dravet. Ok. 80% przypadków zespołu Dravet jest wywoływanych przez mutację genu SCN1A [który koduje podjednostkę alfa bramkowanych napięciem kanałów sodowych NaV1.1.]. Gdy gen nie działa poprawnie, kanały sodowe, które regulują aktywność mózgu, również nie pracują, jak trzeba. Podczas naszego studium peptyd z jadu ptasznika obierał na cel dotknięte chorobą kanały [...] i eliminował drgawki [udawało się odtworzyć funkcję interneuronów hamujących, nie wpływając na wyładowania neuronów pobudzających] - wyjaśnia prof. Glenn King. Iniekcja Hm1a do komór bocznych mózgu chroniła gryzonie z zespołem Dravet przed drgawkami i przedwczesną śmiercią. Wg Kinga, ostatnie wyniki po raz kolejny demonstrują skuteczność jadu pająków w leczeniu zaburzeń układu nerwowego. W odróżnieniu od węży, w przypadku których składniki jadu działają na układ krwionośny, pająki zabijają swoje ofiary za pomocą składników jadu obierających na cel układ nerwowy. W ciągu milionów lat ewolucji jad został dopracowany, tak by działał wybiórczo na konkretne kanały jonowe, nie wpływając przy tym na inne. Leki pozyskane z pajęczego jadu zachowują tę precyzję. Ostatnie odkrycia mogą pomóc w opracowaniu precyzyjnie działających leków na zespół Dravet, który trudno było skutecznie leczyć za pomocą istniejących medykamentów przeciwdrgawkowych. « powrót do artykułu