Výskum môže otvoriť cestu k liečbe rôznych foriem získanej epilepsie a záchvatov, ktoré sú výsledkom poškodenia mozgu spôsobeného traumou, infekciou alebo nádormi v mozgu.
Od roku 1893 si vedci uvedomovali záhadné štruktúry nazývané perineurálne siete obalené okolo neurónov, ale funkcia týchto sietí zostala neznáma. Skupina vedcov z Virginskej univerzity vedená Haraldom Sontheimerom (Harald Sontheimer) však určila, že tieto siete modulujú elektrické impulzy v mozgu. Navyše zistili, že pri rozpustení sietí môžu nastať záchvaty. Výsledky práce boli publikované v časopise Nature Communications.
Vedci tento objav pôvodne uskutočnili u myší trpiacich epilepsiou spôsobenou smrteľnou rakovinou mozgu zvanou glioblastóm, ktorej prvým príznakom sú často záchvaty. Glioblastóm je jediná rakovina, ktorá môže rásť vo vesmíre. Pretože lebka blokuje rakovinu pred rozširovaním smerom von, nádor produkuje nadmerné množstvo excitačného chemického neurotransmiteru (glutamát), ktorý ničí blízke zdravé bunky, aby vytvoril priestor pre rast.
Okrem glutamátu vylučuje nádor enzým, ktorý ničí okolitú extracelulárnu matrix, gélovitú látku, ktorá drží mozgové bunky na danom mieste. Glioblastómy sú vysoko rakovinové a je o nich známe, že sa môžu šíriť v tele. Vylučovaný enzým je druh noža, ktorý rozrezáva rakovinové bunky a umožňuje im voľný pohyb.
Na svoje prekvapenie vedci tiež sledovali, ako enzým napáda perineuronálne siete obalené okolo neurónov inhibujúcich GABA (kyselina gama-aminomaslová), ktoré pomáhajú predchádzať záchvatom.
Taliansky neurológ Camillo Golgi prvýkrát objavil perineuronálne siete v roku 1893, potom však nesprávne pochopil ich funkciu. Golgi nazval siete „korzetom“a uviedol, že s najväčšou pravdepodobnosťou zasahujú do výmeny správ medzi neurónmi. Sontheimerov výskum to vyvracia. Vedec na druhej strane zistil, že siete podporujú zasielanie správ. Neuróny pokryté perineuronálnymi sieťami majú nižšiu kapacitu membrány a schopnosť ukladať elektrický náboj, čo znamená, že môžu vystreliť pulz a dobiť sa až dvakrát rýchlejšie ako neuróny nesieťové.
Keď náhle stratia svoje perineurálne siete, výsledky môžu byť katastrofálne: Aplikáciou tohto enzýmu na mozog bez nádoru vedci zistili, že samotná enzymatická degradácia perineurálnych sietí stačí na vyvolanie záchvatov - aj keď neuróny zostali neporušené.
Vedci v súčasnosti zameriavajú svoju pozornosť na to, ako môžu perineurálne siete hrať pri iných formách získanej epilepsie - napríklad pri úraze hlavy alebo mozgovej infekcii - ktorá ich posunie bližšie k vytvoreniu účinnej drogy.
Propagačné video:
"Vyriešili sme 125 rokov starú neurológiu!" To je základná veda - udržiavať otvorenú a pozornú myseľ a odpovedať na staré a nové otázky, “hovorí Sontheimer.
Podľa Svetovej zdravotníckej organizácie viac ako 50 miliónov ľudí na celom svete trpí epilepsiou, z ktorých tretina nie je náchylná na známe antiepileptické liečby.
Dmitrij Mazalevskij