A gátló neuron diszfunkció a túlingerlékenység modulált mechanizmusaként fordul elő

A gátló neuron diszfunkció a túlingerlékenység modulált mechanizmusaként fordul elő

Az UT Southwestern kutatói által vezetett tanulmány szerint az epilepszia ritka formájában, amelyet a vércukorszint befolyásol, az agysejtek egy kis csoportja felelős az egész agyi rohamok kiváltásáért. A Science Translational Medicine-ben megjelent felfedezés új kezelésekhez vezethet más agyi anyagcsere-rendellenességek kezelésére, mondták a szerzők.

„Más betegségekre is széles körű következményei vannak, mivel ez az áramkör szerepet játszik a demenciában, a skizofréniában, az alvásban és a kognícióban” – mondta a tanulmány vezetője, Juan Pascual, MD, Ph.D., a neurológia, gyermekgyógyászat, fiziológia és az Eugene McDermott Emberi Növekedési és Fejlődési Központ professzora. "Laborunk most ezen következmények tanulmányozása felé halad."

Dr. Pascual, aki a Ritka agyi rendellenességek programját irányítja, elmondta, hogy ő és kollégái Pascual laboratóriumában az UTSW Peter O'Donnell Jr. Brain Institute-jában régóta érdeklődnek a GLUT1-hiányszindróma néven ismert betegség iránt szokatlan tulajdonságai miatt. Ezt a világszerte csak néhány száz embernél diagnosztizált betegséget az 1-es típusú glükóz-transzporter nevű fehérje veleszületett hiánya okozza, amely a vércukrot juttatja a sejtekbe, hogy üzemanyagként használják fel.

A GLUT1-hiányos szindrómában szenvedők életük első hónapjaitól kezdve naponta több száz „hiányzási” rohamot szenvedhetnek el, amelyek közül néhányat néhány másodperces figyelmetlenség jellemez. A rendellenességben szenvedő betegek Észak-Amerikából és a világ többi részéből keresnek orvosi ellátást az UT Southwesternben.

A vércukorszint jelentősen befolyásolhatja a betegek rohamainak számát, a glükózszintet növelő vagy azt állandóan tartó terápiás diéták pedig jelentősen csökkenthetik a rohamok számát. Nem világos, hogy ezeket a rohamokat miért befolyásolja a glükózszint.

A kérdés megválaszolásához Dr. Pascual és munkatársai megvizsgálták e rohamok anatómiai eredetét humán betegeken. Az elektroencefalográfia (EEG), a funkcionális mágneses rezonancia képalkotás (fMRI) és a pozitronemissziós tomográfia (PET) kombinációja azt mutatta, hogy a rohamok az agy viszonylag kis területéről származtak a talamuszban és a szomatoszenzoros kéregben.

Idegtudományi e-könyv

Összeállítás az elmúlt év legjobb interjúiból, cikkeiről és híreiről. Tölts le egy ingyenes példányt

Amikor a vércukorszint csökkent, az ezen területek által alkotott áramkörben az abnormális elektromos aktivitás szétterjedt az egész agyban. Furcsa módon a betegek eszméleténél maradtak, és képesek voltak kognitív tesztek elvégzésére, amíg a rohamok felléptek, bár az EEG-k az egész agyban görcsrohamokat mutattak.

A GLUT1-hiányszindróma egérmodelljét használva a kutatók kimutatták, hogy a glükóz metabolikus melléktermékei – beleértve a neurotranszmittereket és más, a normál agyműködéshez szükséges vegyi anyagokat – nagyrészt normális szinten maradtak az állatok agyában. Az idegi aktivitás gátlásáért vagy lassításáért felelős agysejtek elektromos aktivitása azonban szabályozatlanná vált, ami a szokásosnál sokkal ritkábban tüzelt, lehetővé téve a többi kapcsolódó serkentő sejtek ellenőrizetlen tüzelését. Amikor a kutatók ezeknek az állatoknak perampanel nevű rohamellenes gyógyszert adtak, rohamuk jelentősen csökkent.

Dr. Pascual felvetette, hogy ezek az eredmények új kezelést sugallhatnak az epilepszia e szokatlan típusára, valamint ellentmondanak annak a régóta fennálló elképzelésnek, hogy a thalamus és a corticalis sejtek normális működése szükséges a tudathoz.

Ezek az eredmények megcáfolják az agynak a tudatban betöltött szerepével kapcsolatos több évtizedes spekulációt. Ez azonban nem volt teljesen váratlan, mivel a tudat nem az agy, hanem a személyek sajátja.

Juan Pascual, professzor, neurológia, gyermekgyógyászat, fiziológia, UT Southwestern Medical Center

További UTSW-kutatók, akik hozzájárultak a tanulmányhoz: Karthik Rajasekaran, Qian Ma, Levi B. Good, Gauri Kathote, Vikram Jakkamsetti, Peiying Liu, Adrian Avila, Sharon Primeaux, Isaac Marin-Valencia, Deepa Sirsi és Hanzhang Lu.

Dr. Pascual Ed és Sue Rose kitüntetett professzori címet tölti be a neurológiából és a Once Upon a Time Alapítvány professzori címét a gyermekneurológiai rendellenességek témakörében.

Forrás:

UT Southwestern Medical Center

Referencia:

Rajasekaran, K. et al. (2022) A szinaptikus kudarc és a talamokortikális hiperszinkronizáció metabolikus modulációja a megőrzött tudattal Glut1-hiányban. Tudomány Translációs gyógyászat. doi.org/10.1126/scitranslmed.abn2956.

.