A kutatások megnyithatják az utat a szerzett epilepszia és rohamok különböző formáinak kezelésére, amelyek traumák, fertőzések vagy agyi daganatok által okozott agykárosodásokból származnak.
1893 óta a tudósok tudatában vannak az idegsejtek köré burkolt, rejtélyes struktúráknak, amelyeket perineurális hálózatoknak hívnak, de ezeknek a hálózatoknak a funkciója ismeretlen maradt. Harald Sontheimer (Harald Sontheimer) vezetésével a Virginia Egyetem tudósainak egy csoportja azonban megállapította, hogy ezek a hálózatok modulálják az agy elektromos impulzusait. Sőt, azt tapasztalták, hogy rohamok fordulhatnak elő, ha a hálózatok feloldódnak. A munka eredményeit a Nature Communications folyóiratban tették közzé.
A kutatók ezt a felfedezést eredetileg egy olyan halálos agyrák okozta epilepsziában szenvedő egereknél tapasztalták, amelyet glioblastomának hívnak, amelynek első tünete gyakran a rohamok. A glioblastoma az egyetlen rák, amely növekedhet az űrben. Mivel a koponya blokkolja a rák terjeszkedését kifelé, a daganat túlzott mennyiségben gerjesztő kémiai neurotranszmittert (glutamátot) termel, amely a közeli egészséges sejteket elpusztítja, hogy helyet biztosítson a növekedésnek.
A glutamát mellett a tumor kiválaszt egy enzimet, amely elpusztítja a környező extracelluláris mátrixot, egy gélszerű anyagot, amely az agysejteket a helyén tartja. A glioblasztómák erősen rosszindulatúak és ismert, hogy képesek elterjedni a szervezetben. A szekretált enzim egyfajta kés, amely elvágja a rákos sejteket, lehetővé téve számukra a szabad mozgást.
Meglepetésükre a tudósok figyelték az enzimet a GABA-gátló idegsejtek (gamma-amino-vajsav) köré fonódó perineuronális hálózatok támadására is, amelyek segítenek megakadályozni a rohamokat.
Camillo Golgi olasz idegtudós először 1893-ban fedezte fel a perineuronális hálózatokat, de aztán félreértette azok működését. Golgi "fűzőnek" nevezte a hálózatokat, és elmondta, hogy azok valószínűleg zavarják az idegsejtek közötti üzenetcserét. Sontheimer kutatásai ezt cáfolják. A tudós viszont felfedezte, hogy a hálózatok támogatják az üzenetküldést. A perineuronális hálóval borított neuronok kisebb membránkapacitással rendelkeznek és képesek elektromos töltést tárolni, ami azt jelenti, hogy impulzust képesek leadni és akár kétszer gyorsabban feltöltődhetnek, mint a nem hálózatba kötött neuronok.
Amikor hirtelen elveszítik perineurális hálózataikat, az eredmények katasztrofálisak lehetnek: Ha ezt az enzimet tumor nélküli agyra alkalmazzák, a tudósok úgy látták, hogy a perineurális hálózatok nagyon enzimatikus lebomlása elegendő volt a rohamok kiváltásához - még akkor is, ha az idegsejtek sértetlenek maradtak.
A kutatók most arra összpontosítanak, hogy a perineurális hálózatok hogyan játszhatnak a szerzett epilepszia más formáiban - például fejsérülés vagy agyi fertőzés következtében -, amelyek közelebb viszik őket egy hatékony gyógyszer kifejlesztéséhez.
Promóciós videó:
„Megoldottuk a neurológia 125 éves rejtélyét! Ez az alaptudomány - nyitott és figyelmes elme megtartása, valamint a régi és új kérdések megválaszolása”- mondja Sontheimer.
Az Egészségügyi Világszervezet adatai szerint világszerte több mint 50 millió ember szenved epilepsziában, harmaduk nem hajlamos az ismert epilepsziaellenes kezelésekre.
Dmitrij Mazalevszkij