Новое исследование может объяснить неизвестные причины эпилепсии
По данным Национального института неврологических расстройств и инсульта, во многих случаях эпилепсии - расстройства, при котором нарушается нормальная схема электрической активности мозга и часто возникают припадки, - основная причина неизвестна.
Исследователи из Университета Аризоны, возможно, нашли объяснение некоторым формам эпилепсии. Их результаты опубликованы в журнале Molecular Neurobiology.
Исследователи изучили ген у мышей, который влияет на формирование и функционирование связей между мышечными и двигательными нейронами, которые контролируют движения тела. Они обнаружили, что при отсутствии белка TMEM184B, который находится на клеточных мембранах нейронов, нейроны оказываются поврежденными и слишком часто выстреливают, сказала ведущий автор исследования Тиффани Чо, которая во время проведения исследования работала техником в лаборатории Бхаттачарии в Уаризоне. Осенью Чо станет студенткой медицинского факультета Университета Либерти в Вирджинии.
Исследователей интересовало, как поврежденные нейроны могут повлиять на способность нейрона правильно запускать мышцы. Поэтому Чо и ее соавторы исследовали соответствующий белок, называемый Tmep, у плодовых мушек, которых легче изучать на клеточном уровне.
"Мы обнаружили, что нейроны реагируют на отдельные стимулы, - говорит соавтор исследования Марта Бхаттачария, доцент кафедры неврологии и директор лаборатории Бхаттачарии, которая изучает ранние стадии ухудшения здоровья клеток мозга при нейродегенеративных заболеваниях.
Это позволяет предположить, что Tmep - и TMEM184B в том числе - отвечают за контроль возбудимости нейронов.
"Это связано с тем, что происходит с пациентами, страдающими эпилепсией, поэтому мы думаем, что, возможно, выявили ген, участвующий в некоторых формах эпилепсии, которые не имеют другого объяснения", - сказал Бхаттачарья.
Исследователи считают, что Tmep может изменять поведение ионных каналов, которые контролируют количество кальция в клетке и, следовательно, вероятность того, что нейрон выстрелит.
"Когда мы увидели клеточные изменения у плодовых мушек, это действительно заставило нас задуматься о том, не контролирует ли он также баланс ионов, например, заряженных частиц, таких как кальций в нейронах, потому что это обычная вещь, которая происходит при эпилепсии. До этой статьи никто не рассматривал вопрос о том, контролирует ли этот белок уровень ионов", - сказал Бхаттачарья.
Бхаттачарья также связался с клиницистами, которые провели секвенирование генов для выявления изменений белка TMEM184B у людей.
"Мы хотели бы выяснить, вызывают ли эти мутации, особенно те, при которых пациенты страдают эпилепсией или чем-то подобным, ту перевозбудимость, которую мы наблюдаем", - сказал Бхаттачарья. "Мы можем сделать это на модели плодовой мушки, поскольку у нас есть способы измерения электрической активности, что мы и сделали в своей работе. Мы пытаемся внести эти человеческие мутации в геном мухи и посмотреть, вызывают ли они такие же изменения в возбудимости нейронов. И если они это делают, то мы хотим знать, почему".
Исследователи также заметили, что личинки мух без Tmep двигались гораздо медленнее, чем другие мухи, когда ползали по тарелке. В результате им интересно узнать, может ли этот белок играть роль и в других нервно-мышечных заболеваниях, таких как боковой амиотрофический склероз, или ALS, в дополнение к таким расстройствам, как эпилепсия.
