Генетическая связь между эпилепсией и нейродегенеративными расстройствами



Эпилепсия – это невралгическое заболевание, которое встречается достаточно часто и занимает третье место по распространенности после таких неврологических расстройств, как инсульт и болезнь Альцгеймера.

Эпилепсия

Специалисты также отмечают, что люди, страдающие эпилепсией, обычно имеют и другие не менее серьезные проблемы со здоровьем. Зачастую эпилепсию сопровождают сердечно-сосудистые заболевания и рак. Ученые говорят, что у людей с эпилепсией эти заболевания встречаются намного чаще, чем у людей без эпилепсии.

Существует целый ряд причин, которые способствуют развитию у людей с эпилепсией сопутствующих заболеваний, таких как инсульт, мигрень и головная боль. Некоторые лекарственные препараты, которые помогают контролировать припадки, могут провоцировать увеличение веса и повышение уровня холестерина, а это, в свою очередь, повышает риск развития болезней сердца и некоторых других заболеваний.

Чтобы глубже понять причины возникновения эпилепсии, а также чтобы изучить возможные пути ее развития и связь с такими заболеваниями, как мигрень, шизофрения, психоз и с некоторыми другими нейродегенеративными расстройствами, ученые проводят многочисленные исследования, которые зачастую приводят к неожиданным результатам.

Например, многие исследования показали, что у пациентов с шизофренией и у пациентов с эпилепсией подобны некоторые структуры мозга и генетические аномалии. Ученые, проводившие исследования в Финляндии, после изучения медицинских историй почти десяти тысяч семей выдвинули предположение, что эти два заболевания могут иметь общую этиологию.

Хотя может показаться, что эти заболевания очень отличаются друг от друга, тем не менее, исследователям удалось обнаружить связь между эпилепсией и психозом. Оказывается, что для людей, страдающих эпилепсией, вероятность наличия шизофрении более высокая, а семейная история эпилепсии считается фактором риска развития психоза.

Еще одно исследование американских ученых показало, что предрасположенность к эпилепсии и к мигрени имеет общую генетическую основу. Полученные в этом исследование результаты свидетельствуют о том, что в семьях, в которых есть родственники, страдающие эпилепсией, намного выше вероятность того, что другие члены этой семи могут пострадать от мигрени с аурой.

Генетическая основа эпилепсии

Интернет-издание ScienceDaily рассказало о новом исследовании, в котором американским ученым удалось обнаружить потенциальную связь между эпилепсией и нейродегенеративными расстройствами. Ученые говорят, что полученные в этой научной работе данные можно считать первым прямым генетическим свидетельством, которое продемонстрировало, что мутация кодирующего гены белка rickl, связана с эпилептическими припадками, появляющимися в результате изменения характера механизма везикулярного транспорта в клетках (везикулы – маленькие пузырьки, окруженные мембраной, и содержащие разные вещества).

Недавнее научное открытие показало, что мутации кодирующего гены белка Prickle, который впервые был обнаружен у плодовых мушек, вызывают эпилепсию, расстройство мозга характеризуещееся периодическими повторными судорогами. Но оказалось, что этот белок есть и у человека. Однако механизм, который отвечает за генерацию Prickle-ассоциированных судорог, до сих пор был неизвестен.

Отчет о новом исследовании, которое проводилось учеными из Университета Айовы (University of Iowa), было опубликовано в июле 2014 года в интернет-издании «Труды Национальной Академии Наук» (Proceedings of the National Academy of Sciences). Эта научная работа показывает новый путь в патофизиологии эпилепсии. Исследователи определили основной клеточный механизм, который неправильно действует при кодировании генов у плодовых мушек с мутировавшим белком Prickle, что и приводит к появлению симптомов эпилепсии, таких как судороги. Исследование проводилось на плодовых мушках, так как белок Prickle у плодовых мушек и у позвоночных, в частности у человека, участвует в сходных внутриклеточных процессах.

Исследование эпилепсии

Джон Манак (John Manak), старший автор исследования, адъюнкт-профессор биологии и педиатрии в Колледже свободных искусств и наук и в Медицинском колледже Карвер (College of Liberal Arts and Sciences and pediatrics in the Carver College of Medicine), говорит, что полученные данные – это первые прямые генетические доказательства, которые свидетельствуют о том, что нарушения в генах несут ответственность за изменение механизма везикулярного транспорта в клетках, что приводит к появлению судорог при эпилепсии.

Эксперимент с плодовыми мушками показал, что судороги можно излечить

Нейрон имеет аксон (нервное волокно) – нейрит, осевой цилиндр, отросток нервной клетки, по которому нервные импульсы идут от тела клетки (сомы) к иннервируемым органам и к другим нервным клеткам, расположенным в мышцах и в железах. Информация передается вдоль аксона, чтобы помочь нейронам функционировать должным образом.

Доктор Манак вместе со своими коллегами показал, что склонные к судорогам мутировавшие мушки имеют определенные поведенческие дефекты (например, нескоординированные движения) и электрофизиологические дефекты (проблемы с электрофизическими свойствами биологических клеток), подобные тем, какие наблюдались у других мутировавших мух, которых ранее использовались для изучения судорог. Исследования также показали, что изменение баланса двух форм белка Prickle в генах нарушает нейронный информационный поток и вызывает эпилепсию.

Кроме того, исследования показывают, что уменьшение количества любого из двух моторных белков, ответственных за направленное движение везикул вдоль дорожек структурных белков в аксонах, может подавить приступы.

Преподаватель генетики, молекулярной и клеточной биологии и медицинской информатики в междисциплинарной магистратуре Университета Айовы доктор Манак сообщает, что уменьшение любого из двух моторных белков, которые называются кинезины, полностью подавляет судороги у мутировавших мушек. Чтобы показать, что можно эффективно подавить приступы и «вылечить» мух от эпилептического поведения, ученые использовали два независимых анализа.

Исследование эпилепсии на плодовых мушках

Генетическая связь между эпилепсией и болезнью Альцгеймера

Как было обнаружено ранее, новый путь развития эпилепсии, который нашли ученые из Университета Айовы, участвует также в развитии некоторых нейродегенеративных заболеваний, в том числе болезни Альцгеймера и болезни Паркинсона.

Доктор Манак и его коллеги отмечают, что два белка, такие как предшественник бета-амилоида и пресенилин, связаны с развитием болезни Альцгеймера и являются компонентами одной и той же везикулы. А мутации в генах, кодирующих эти белки у плодовых мушек, которые были обнаружены в новом исследовании, влияют на везикулярный транспорт таким способом, который поразительно напоминают то, как мутация Prickle воздействует на пути развития эпилепсии.

Доктор Манк говорит, что ученые особенно рады этому открытию, потому что, возможно, они наткнулись на одну из основных генетических связей между эпилепсией и болезнью Альцгеймера, так как развитие обоих этих расстройств идет по одному пути. Это не такая уж и сумасшедшая идея. На самом деле, доктор Джефф Небельс (Jeff Noebels), ведущий исследователь в области изучения эпилепсии, уже представлял убедительные доказательства того, что между этими расстройствами существует связь. На самом деле, у пациентов с унаследованной формой болезни Альцгеймера зачастую также обнаруживалась и эпилепсия, что было документально подтверждено в ряде ранее опубликованных исследований.

Доктор Манак добавляет, что если эта связь реальна, то препараты, которые были разработаны для лечения нейродегенеративных расстройств, потенциально можно исседовать на наличие антисудорожных свойств, и наоборот. В дальнейшем во время проведения своих исследований доктор Манак будет включать такие препараты в схему лечения мушек, подверженных судорожным припадкам, чтобы убедиться в том, что эти препараты на самом деле могут подавить судороги.

По материалам ScienceDaily


Рейтинг:

5 из 5 , проголосовало 1

Комментарии (0)


Оставить комментарий