Пауки помогут вылечить детскую эпилепсию

Устойчивую форму эпилепсии, которая дает знать о себе еще в младенчестве, смогли вылечить с помощью яда пауков-птицеедов, которые обитают в Республике Того (Африка). Нейротоксин узкого действия смог предотвратить распространение патологической активности по клеткам мозга. Подробности исследования опубликованы в журнале Proceedings of the National Academy of Sciences.

Паук Heteroscodra maculata. Credit: mirpaukov.ru


Одна из причин эпилептической активности мозга в младенчестве, которая не поддается другим методам лечения – синдром Драве. Это генетическая патология, из-за которой неправильно работают потенциал-зависимые натриевые ионные каналы в мембране нейронов, что вызвано мутацией в гене SCN1A. Натрия в нервные клетки при этом заходит слишком много, он повышает порог возбудимости, и нейроны начинает бесконтрольно генерировать импульсы, приводя к эпилептическим припадкам.

Патологией страдают примерно 1,4 процента детей до 15 лет, у которых диагностирована эпилепсия, причем мутацию находят лишь у 80 процентов. В первые месяцы жизни недуг не дает о себе знать, но уже к году показывают полную клиническую картину в виде неконтролируемых и непрогнозруемых приступов эпилепсии, которые ухудшают сон и умственное развитие

Исследователи из Квиндслендского университета в Австралии определили, что на натриевые ионные каналы, которые кодируются геном SCN1A, влияет гетероскодратоксин-1 (Hm1a), в большом количестве содержащийся в яде пауков-птицеедов Heteroscodra maculata. Он блокирует поступление в клетку натрия, и, тем самым, выводит из строя нормальные нейроны, но нормализует работу нейронов с патологическими ионными каналами.

Ученые провели ряд экспериментов при участии мышиной модели синдрома Драве. В группе с патологией было девять животных, и у шести из них благодаря инъекции нейротоксина улучшилось состояние – у них сильно облегчилась тяжесть приступов и нормализовалась работа натриевых каналов.

«Миллионы лет эволюции усовершенствовали яд пауков для того, чтобы он действовал на одни ионные каналы и не трогал другие, поэтому полученные из него медикаменты сохраняют природную точность», – отмечает Гленн Кинг (Glenn F. King), один из ведущих авторов работы.

Теперь авторы планируют разрабатывать на основе паучьего яда лекарство, которым врачи смогут помогать пациентам с редкой генетической патологией и купировать эпилептические приступы.


Текст: Анна Хоружая

Selective NaV1.1 activation rescues Dravet syndrome mice from seizures and premature death by Kay L. Richards, Carol J. Milligan, Robert J. Richardson, Nikola Jancovski, Morten Grunnet, Laura H. Jacobson, Eivind A. B. Undheim, Mehdi Mobli, Chun Yuen Chow, Volker Herzig, Agota Csoti, Gyorgy Panyi, Christopher A. Reid, Glenn F. King, and Steven Petrou in Proceedings of the National Academy of Sciences. Published August 2018.

https://doi.org/10.1073/pnas.1804764115

 

Читайте материалы нашего сайта в FacebookВКонтактеЯндекс-Дзен и канале в Telegram, а также следите за новыми картинками дня в Instagram.

Причина тяжелой эпилепсии – в неправильном превращении клеток

Среди всех случаев эпилепсии один из самых тяжелых вариантов – лекарственно-устойчивая, которая не поддается лечению ни одним из видов противоэпилептических препаратов. Чаще всего такая вот форма эпилепсии развивается из-за так называемой очаговой корковой дисплазии головного мозга – неправильного развития какого-то участка коры, которое приводит к возникновению эпилептической активности.

МРТ пациентов с фокальной корковой дисплазией (А-В), клетки с баллонной дистрофией (D), дисморфический нейрон (Е)


Исследователям из бразильского Сан-Паулу, кажется удалось выявить генетические причины развития такой дисплазии. Результаты своих изысканий они опубликовали в журнале Annals of Neurology.

Неврологи из Университета Канпинаса в крупнейшем городе Бразилии, проведя генетическое исследование образцов тканей пациентов с фокальной кортикальной дисплазией (FCD) показали, что проблема кроется в гене NEUROG2, а точнее – в дисрегуляции его экспрессии. А этот ген отвечает за судьбу клеток нервной системы во время их превращения из стволовых клеток – дифференцировке нейронов, астроцитов, микроглии и олигодендроцитов. В результате образуются недодифференцированные нервные клетки.

«Мы показываем, что экспрессия микрорнк hsa-miR-34a снижается в ткани головного мозга пациентов с очаговой дисплазией коры головного мозга и что это приводит к переэкспрессии гена NEUROG2. Мы считаем, что этот фактор может быть связан с недостаточностью дифференцировки нервных клеток», — сказал профессор медицинской школы UNICAMP, руководитель исследовательского проекта Исция Лопес-Сендес (Iscia Lopes-Cendes).

И действительно, на гистологических препаратах тканей из очага фокальной дисплазии видны эти «недонервные» клетки – так называемые клетки, подвергшиеся баллонной дистрофии и дисморфичные нейроны.


Текст: Алексей Паевский

Dysregulation of NEUROG2 plays a key role in focal cortical dysplasia

Simoni H. Avansini, Fábio R. Torres, André S. Vieira et al. Annals of Neurology.

https://doi.org/10.1002/ana.25187

Читайте материалы нашего сайта в FacebookВКонтактеЯндекс-Дзен и канале в Telegram, а также следите за новыми картинками дня в Instagram.

Картинка дня: нейрон эпилепсии

Credit: Fábio Rogerio


Перед вами — снимок нейрона, окрашенного антителом MAP2 (подробнее об устройстве клеток нервной системы можно прочитать в нашей специальной статье цикла «Нейронауки для всех»). Судя по всему (если верить последнему исследованию бразильских ученых), дисрегуляция экспрессии гена NEUROG2, вовлеченного в дифференцировку нейронов и глиальных клеток приводит к появлению «неправильных» нейронов, из-за которых возникает так называемая очаговая дисплазия коры головного мозга, что, в свою очередь приводит к лекарственно-устойчивой эпилепсии.

Читайте материалы нашего сайта в FacebookВКонтактеЯндекс-Дзен и канале в Telegram, а также следите за новыми картинками дня в Instagram.

Интересный пациент: когда чистка зубов приводит к эпилепсии

В 2016 году в журнале Clinical Neurology and Neurosurgery появилась публикация, описывающая необычный тип эпилепсии. В статье приводится клинический случай 31-летнего мужчины, который в течение пяти лет испытывал судороги и нарушения сознания при…чистке зубов. В остальном его в здоровье  не отмечалось никаких отклонений. Однако каждый раз примерно через 15 секунд после начала чистки зубов у него онемевала правая половина лица и правая рука, а затем в течение такого же времени наблюдались судороги. Вслед за этим мужчина терял сознание и судороги становились генерализованными, продолжаясь около минуты. Интересно, что симптомы развивались при чистке любой рукой или даже при чистке его зубов другим человеком или при помощи электрической зубной щетки. В результате пациенту пришлось вовсе отказаться от гигиенической процедуры.

МРТ пациента


В результате МРТ-исследования у мужчины обнаружили образование размером около 1 см в области прецентральной извилины левой фронтальной доли головного мозга. Это образование находилось вблизи двигательной зоны коры мозга, соответствующей орофациальной области, отвечающей за движения мышц лица и рта. При приеме вальпроевой кислоты симптомы не наблюдались, кроме онемения. Вальпроевая кислота вызывала сонливость, вследствие чего пациент решил отказаться от препарата, затрудняющего его работу в качестве техника по системам воздушного кондиционирования. Поскольку другие препараты не принесли улучшения, пациент настаивал на проведении хирургической операции для удаления образования, оказавшегося ганглиоцитомой. Через пять дней после операции пациент смог беспрепятственно чистить зубы и в течение двух лет наблюдения никаких неврологических симптомов у него не наблюдалось.

Интраоперационные снимки


Авторы статьи описывают ещё 16 случаев эпилепсии от чистки зубов – редкого типа рефлекторной эпилепсии, возникающей в ответ на стереотипные механические раздражители, в данном случае – повторяющиеся движения зубной щетки. Подобная эпилепсия может возникать даже при простом почесывании ноги или при похлопывании по плечу.


Текст: Павел Несмиянов

Tooth-brushing epilepsy: A case report and literature review

David Yuen Chung Chan, Danny Tat Ming Chan, Cannon Xian Lun Zhu, Claire Ka Yee Lau,  Howan Leung, Wai Sang Poon

Читайте материалы нашего сайта в FacebookВКонтакте и канале в Telegram, а также следите за новыми картинками дня в Instagram.

Протокол диагностики эпилепсии SISCOM внедрили в российскую практику

Не так давно редакция портала посетила конференцию, посвящённую современным методам диагностики и лечения эпилепсии. В одном из докладов говорилось об относительно новой, но крайне эффективной методике SISCOM, которая обладает чувствительностью и специфичностью к эпилептогенным очагам даже выше, чем ПЭТ. И на днях на сайте Пироговского медико-хирургического центра появилось сообщение о том, что эта методика внедрена в стандартный диагностический протокол.

Credit: Nature Reviews Neurology 7, 240(2011)


Отмечается, что метод SISCOM (Subtraction Ictal SPECT Co-Registered to MRI) введён в качестве дополнения в случаях, когда при выполнении МРТ явную причину патологической активности обнаружить не удаётся (МР-негативная форма эпилепсии). Также он поможет выбрать эпилептогенный очаг тогда, когда выявляется несколько очагов, настораживающих врача.

Эта методика многоэтапна. Сначала необходимо провести видео-ЭЭГ и МРТ, чтобы получить снимки мозга и попытаться инструментально зафиксировать эпилептогенный очаг во время приступа. Затем пациент проходит однофотонную эмиссионную томографию (ОФЭКТ) вне и во время приступа со специальным контрастным веществом, которое «замыкается» в клетках, инициировавших патологическую активность. После этого проводится вычитание ОФЭКТ вне приступа из ОФЭКТ в приступе, а затем получившееся изображение активности мозга накладывается на сканы МРТ, где очаг точно картируется.

Этапы протокола. Credit: Mayo Clinic Proceedings, Volume 77, Issue 11, November 2002


Протокол также поможет в сложных случаях, когда возникает противоречия между данными, полученными после видео-ЭЭГ-мониторинга и МРТ.

Другая важная задача SISCOM заключается в точном предоперационном картировании зоны мозга, которая будет подвергаться хирургической операции. Высокая точность идентификации патологического очага позволяет находить локус, куда впоследствии будут вводиться инвазивные электроды, тормозящие приступы эпилепсии, а также определять их направление.

Помимо всего, метод обладает и высокой прогностической ценностью, позволяя оценить исход хирургического лечения. На сайте представленклинический случай, который позволит специалистам ознакомиться с тем, как применили протокол SISCOM и что получилось в итоге.


Текст: Анна Хоружая

Источник: НМХЦ им. Н.И. Пирогова

 

Читайте материалы нашего сайта в FacebookВКонтактеЯндекс-Дзен и канале в Telegram, а также следите за новыми картинками дня в Instagram.

Новые тормоза нейронов помогут справиться с аутизмом и эпилепсией

В истории нейронаук хорошо известен спор между заклятыми соперниками Сантьяго Рамон-и-Кахалем и Камилло Гольджи о том, как соединяются нервные клетки. Гольджи считал, что нейроны плавно перетекают один в другой и не имеют «мест соединений», Кахаль – что такие места есть. Оба остались при своём мнении, даже получив Нобелевскую премию. Рассудил всех Чарльз Шеррингтон, который и придумал слово «синапс» – место соединения нейронов. Именно через них передаётся сигнал от одной нервной клетки к другой – посредством небольших молекул-нейромедиаторов, выбрасывающихся из пресинаптической мембраны и соединяющихся с белками-рецепторами мембраны постсинаптической.

Синапсы классифицируют по-разному. Один из главных вариантов – классификация по знаку действия. Синапсы бывают возбуждающие и тормозные. Тормозной синапс не позволяет нейрону быть всё время возбуждённым.

До недавнего времени считалось, что белки-рецепторы тормозных синапсов гораздо проще и беднее возбуждающих. Однако исследование, проведенное учёными из Университета Дьюка и опубликованное в Science, пополнило «коллекцию» «тормозных белков» на целых 140 молекул!

Поскольку явление возбуждающих и тормозных синапсов было открыто еще в 1959 году Эдвардом Греем, авторы исследования 2016 года, Скотт Содерлинг и Акийоши Уезу приводят метафору сейфа, где эти белки находились полвека, никак не связываемые наукой с тормозными синапсами.

Soderling_storm1_0

На иллюстрации: пик аномальной эпилептической активности мозга в гиппокампе при нехватке синаптического белка InSyn1. Credit: Akiyoshi Uezu, Dan Kanak and Scott Soderling

Уезу и Содерлинг использовали новый метод «извлечения» белков из нейронов, который получил название BioID. Он использует бактериальный фермент, чтобы «поймать на крючок» близлежащий белок (абсолютно любой) в живой мыши, а затем этот комплекс извлекается из тканей и изучается доступными методами для определения структуры белка.

Когда Уезу получил список новых белков тормозящего синапса, оба исследователя «чуть не повыпадали из кресел», по выражению Содерлинга.

Оказалось, что гены некоторых белков уже были замечены в связях с эпилепсией, 27 белков участвуют в широкой ассоциации с заболеваниями аутистического спектра, а гены двух белков вообще не имели пока своей роли в организме. Авторы дали этим белкам названия InSyn1 и InSyn2. Уже показано, что при истощении уровня InSyn1 в некоторых нейронах оставляет ткани гиппокампа перевозбуждёнными и вызывает эпилептическую активность мозга.

Новое открытие открывает сразу несколько путей для медикаментозного лечения аутистических заболеваний и эпилепсии, а также позволяет начать серьёзное исследование роли тормозящих синапсов в формировании долговременной памяти: их роль в этом процессе изучена гораздо менее роли возбуждающих синапсов.

#эпилепсия
#синапсы
#аутизм
#память

Текст: Алексей Паевский

Akiyoshi Uezu, Daniel J. Kanak, Tyler W.A. Bradshaw, Erik J. Soderblom, Christina M. Catavero, Alain C. Burette, Richard J. Weinberg, and Scott H. Soderling.

Identification of an Elaborate Complex Mediating Postsynaptic Inhibition.
Science, September 2016 DOI: 10.1126/science.aag0821