« Микроповреждения » при эпилепсии открыты новым методом

Результаты, полученные исследователями из Университета Иллинойса при Чикагском медицинском колледже, Государственного университета Уэйна и Государственного университета Монтаны, опубликованы в журнале Brain.Эпилепсия поражает около 1 процента людей во всем мире. Его отличительной чертой являются непредсказуемые припадки, которые возникают, когда группы нейронов в головном мозге аномально срабатывают в унисон.

Иногда эпилепсию можно проследить до видимых аномалий в головном мозге, где начинаются припадки, но во многих случаях нет явных аномалий или испуга, которые могли бы объяснить эпилептическую активность.«Понимание того, что не так в тканях человеческого мозга, вызывающих судороги, имеет решающее значение для разработки новых методов лечения, потому что примерно одна треть пациентов с эпилепсией не реагирует на наши доступные в настоящее время лекарства», — сказал д-р Джеффри Лоеб, профессор и руководитель отдела неврологии. и реабилитация в Медицинском колледже UIC и автор-корреспондент исследования. «Знание о существовании этих микроповреждений является огромным шагом вперед в нашем понимании эпилепсии человека и представляет новые цели для лечения этого заболевания».Лоеб и его коллеги искали клеточные изменения, связанные с эпилепсией, анализируя тысячи генов в тканях 15 пациентов, перенесших операцию по лечению эпилепсии. Они использовали метод математического моделирования, называемый кластерным анализом, для сортировки огромных объемов генетических данных.

Используя эту модель, они смогли предсказать, а затем подтвердить наличие крошечных участков клеточных аномалий — микроповреждений — в тканях человеческого мозга с высоким уровнем эпилептической электрической активности или участками с « высокими пиками », где начинаются припадки.«Использование кластерного анализа похоже на использование металлоискателя для поиска иголки в стоге сена», — сказал Лоеб.

Модель, по его словам, выявила 11 кластеров генов, которые «прыгнули прямо на нас» и были либо активированы, либо подавлены в ткани с высоким уровнем эпилептической электрической активности по сравнению с тканью с меньшей эпилептической активностью у того же пациента.Когда они сопоставили гены с типами клеток, из которых они произошли, результаты предсказали, что произойдет сокращение определенных типов нейронов и увеличение кровеносных сосудов и воспалительных клеток в ткани мозга с высокой эпилептической активностью.

Когда Фабьен Даше, эксперт по биоинформатическим исследованиям в UIC и первый автор исследования, вернулся к образцам тканей и окрасил эти клетки, он обнаружил, что все прогнозы верны — наблюдалось заметное увеличение кровеносных сосудов, воспалительных процессов. клетки, и были очаговые микроповреждения, состоящие из нейронов, которые утратили большую часть своих обычных связей, позволяющих им общаться друг с другом. «Мы думаем, что эти недавно обнаруженные микроповреждения приводят к спонтанным аномальным электрическим токам в мозгу, которые приводят к эпилептическим припадкам», — сказал Лоеб.Леб и его коллеги из UIC используют тот же подход для поиска кластеров дифференциально экспрессируемых генов, связанных с БАС, нейродегенеративным заболеванием и опухолями головного мозга. «Теперь у нас есть способ предсказать клеточные изменения, просто измерив генетический состав с помощью некоторых довольно простых вычислений между более или менее пораженными эпилептическими тканями человека», — пояснил Лоеб.

«Этот метод дает нам возможность обнаруживать ранее неизвестные клеточные аномалии практически при любом заболевании, при котором у нас есть доступ к тканям человека», — сказал Лоеб. В настоящее время он разрабатывает в UIC национальный «нейрорепозиторий» электрически картированных и генетически проанализированных тканей мозга для таких исследований.


Оставьте комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *