Новое исследование Университета Айовы, опубликованное 14 июля в журнале Proceedings of the National Academy of Sciences, раскрывает новый путь в патофизиологии эпилепсии. Исследователи UI определили основной клеточный механизм, который у колючих мутантов идет не так, что приводит к припадкам, похожим на эпилепсию.
«Насколько нам известно, это первое прямое генетическое свидетельство, демонстрирующее, что мутации в муховой версии известного гена эпилепсии человека вызывают приступы из-за изменения транспорта пузырьков», — говорит Джон Манак, старший автор и доцент биологии в Колледже свободных искусств и наук. Науки и педиатрия в Медицинском колледже Карвера.Подавление судорог у мухУ нейрона есть аксон (нервное волокно), которое проецируется от тела клетки к различным нейронам, мышцам и железам.
Информация передается по аксону, чтобы помочь нейрону функционировать должным образом.Манак и его коллеги-исследователи показывают, что колючие мутанты, склонные к припадкам, имеют поведенческие дефекты (такие как нескоординированная походка) и электрофизиологические дефекты (проблемы с электрическими свойствами биологических клеток), аналогичные другим мутантам мух, используемым для изучения припадков.
Исследователи также показывают, что изменение баланса двух форм гена колючки нарушает нейронный информационный поток и вызывает эпилепсию.Кроме того, они демонстрируют, что уменьшение любого из двух моторных белков, ответственных за направленное движение везикул (небольших органелл внутри клетки, которые содержат биологически важные молекулы) вдоль дорожек структурных белков в аксонах, может подавлять припадки.«Уменьшение одного из двух моторных белков, называемых кинезинами, полностью подавило судороги у мух-колючих мутантов», — говорит Манак, преподаватель междисциплинарных программ для аспирантов в области генетики, молекулярной и клеточной биологии и информатики здоровья. «Мы смогли использовать два независимых теста, чтобы показать, что мы можем подавлять припадки, эффективно« излечивая »мух от их эпилептического поведения».
Генетическая связь между эпилепсией и болезнью АльцгеймераРанее было показано, что этот новый путь эпилепсии участвует в нейродегенеративных заболеваниях, включая болезни Альцгеймера и Паркинсона.Манак и его коллеги отмечают, что два связанных с болезнью Альцгеймера белка, белок-предшественник амилоида и пресенилин, являются компонентами одной и той же везикулы, и мутации в генах, кодирующих эти белки у мух, влияют на транспорт везикул способами, которые поразительно похожи на то, как это влияет на транспорт у мух. колючие мутанты.«Мы особенно взволнованы, потому что, возможно, мы натолкнулись на одну из ключевых генетических связей между эпилепсией и болезнью Альцгеймера, поскольку оба заболевания сходятся по одному и тому же пути», — говорит Манак. «Это не такая уж безумная идея.
На самом деле, доктор Джефф Ноэбельс, ведущий исследователь эпилепсии, представил убедительные доказательства, указывающие на связь между этими расстройствами. Действительно, пациенты с наследственными формами болезни Альцгеймера также страдают эпилепсией, и это имеет были задокументированы в ряде опубликованных исследований ».Манак добавляет: «Если эта связь реальна, то лекарства, которые были разработаны для лечения нейродегенеративных расстройств, потенциально могут быть проверены на противосудорожные свойства, и наоборот».
Будущее исследование Манака будет включать лечение мух, склонных к припадкам, такими препаратами, чтобы посмотреть, сможет ли он подавить их припадки.