Примерно два процента населения страдает эпилепсией. «Несмотря на интенсивные исследования, причины этого заболевания до сих пор в значительной степени неясны», — говорит профессор доктор Кристиан Штайнхаузер, директор Института клеточной неврологии Боннского университета. Примерно одна треть пациентов резистентны к терапии. «При некоторых частых формах, таких как височная эпилепсия, этот процент даже значительно выше», — говорит исследователь. По этой причине ученые ищут новые стратегии в исследованиях эпилепсии для разработки новых, более эффективных терапевтических подходов.
Астроциты: от «мозгового клея» до важных партнеров и нейронов.Один из таких новых подходов к исследованию причин эпилепсии был найден командой, работающей с профессором Штайнхаузером. Вместе с нейрохирургами из больницы Боннского университета, а также специалистами по эпилепсии из университетской больницы Фрайбурга Институт клеточной неврологии Боннского университета исследовал функциональные свойства астроцитов. Это клетки нервной системы, принадлежащие к глиальным клеткам.
Первоначально они считались лишь «клеем», скрепляющим мозг, но в последние годы астроциты все чаще оказываются важными партнерами нейронов.Накопление ионов калия приводит к повышенной возбудимости.«В исследованиях эпилепсии преобладает предположение, что измененные свойства нейронов вызывают эпилепсию», — говорит профессор Штайнхаузер.
Его рабочая группа теперь продемонстрировала, что сбои в работе глиальных клеток играют решающую роль в развитии эпилепсии. Исследователи обнаружили, что в мозговой ткани, удаленной у пациентов с височной эпилепсией, полностью отсутствуют астроциты. «В этом состоянии невозможно сформировать функциональную сеть связанных астроцитов», — говорит первый автор доктор Питер Беднер.
Поскольку астроцитарные сети отсутствуют, в этой ткани могут накапливаться ионы калия и нейротрансмиттеры, такие как глутамат, которые важны для передачи сигнала. Это приводит к повышенной возбудимости пораженных нейронов и, в конечном итоге, к эпилептическим припадкам.Является ли потеря астроцитарной связи причиной эпилепсии или это просто следствие повышенной возбудимости? Чтобы ответить на этот вопрос, ученые специально разработали мышиную модель, которая воспроизводит ключевые характеристики височной эпилепсии у людей. «В этой модели мы смогли продемонстрировать, что во время развития эпилепсии связь между астроцитами теряется очень рано, а изменения в нейронах наблюдаются только позже», — сообщает профессор Штайнхаузер.
Отцепление обратимо на ранней стадииУченые подозревают, что разобщение астроцитов опосредовано воспалением. Причиной этого, вероятно, являются так называемые цитокины, которые выделяются в головном мозге активированными клетками микроглии или астроцитами. «Мы смогли продемонстрировать, что разобщение астроцитов — по крайней мере, на ранней стадии эпилепсии — может быть обращено вспять», — говорит профессор Штайнхаузер.
Теперь ученые надеются, что результаты их фундаментальных исследований позволят разработать новые методы лечения височной эпилепсии.