Tutkimus voi avata tien erilaisten hankitun epilepsian ja kohtausten hoitoon, jotka johtuvat trauman, infektion tai aivokasvainten aiheuttamista aivovaurioista.
Vuodesta 1893 lähtien tiedemiehet ovat tienneet salaperäisistä rakenteista, joita kutsutaan perineuraalisiksi verkoiksi, kiedottuina neuronien ympärille, mutta näiden verkkojen toiminta pysyi tuntemattomana. Harald Sontheimerin (Harald Sontheimer) johtama Virginian yliopiston tutkijoiden ryhmä päätti kuitenkin, että nämä verkot moduloivat aivojen sähköisiä impulsseja. Lisäksi he havaitsivat, että kohtauksia voi esiintyä, kun verkot hajoavat. Työn tulokset julkaistiin Nature Communications -lehdessä.
Tutkijat tekivät alun perin tämän löydön hiirissä, jotka kärsivät kuolemaan johtaneesta aivosyövästä nimeltä glioblastoma, jonka ensimmäinen oire on kohtauksia. Glioblastoma on ainoa syöpä, joka voi kasvaa avaruudessa. Koska kallo estää syövän laajenemisen ulospäin, kasvain tuottaa liikaa eksitatorista kemiallista välittäjäainetta (glutamaattia), joka tappaa lähellä olevia terveitä soluja tehdäkseen tilaa kasvulle.
Glutamaatin lisäksi kasvain erittää entsyymiä, joka tuhoaa ympäröivän solunulkoisen matriisin, geelimäisen aineen, joka pitää aivosolut paikallaan. Glioblastoomat ovat erittäin pahanlaatuisia ja niiden tiedetään kykenevän levittämään elimistössä. Erittyvä entsyymi on eräänlainen veitsi, joka leikkaa syöpäsolut ja antaa niiden liikkua vapaasti.
Yllätyksekseen tutkijat katselivat myös, että entsyymi hyökkää perineuronaalisiin verkkoihin kiedottuina GABA: ta estäviä neuroneja (gamma-aminovoihappo), jotka auttavat estämään kohtauksia.
Italialainen neurotieteilijä Camillo Golgi löysi ensimmäisen kerran perineuronaaliset verkostot vuonna 1893, mutta sitten hän ymmärsi väärin niiden toiminnan. Golgi kutsui verkkoja "korsetiksi" ja sanoi, että ne todennäköisesti häiritsivät neuronien välistä viestien vaihtoa. Sontheimerin tutkimus kiistää tämän. Tutkija toisaalta havaitsi, että verkot tukevat viestintää. Perineuronaalisten silmien peittämillä neuroneilla on pienempi kalvokapasiteetti ja kyky varastoida sähkövaraus, mikä tarkoittaa, että ne voivat laukaista pulssin ja ladata jopa kaksi kertaa nopeammin kuin verkottumattomat neuronit.
Kun he yhtäkkiä menettävät perineuraalisen verkostonsa, tulokset voivat olla tuhoisia: Levittämällä tätä entsyymiä aivoihin ilman kasvainta tiedemiehet näkivät, että perineuraalisten verkkojen hyvin entsymaattinen hajoaminen riitti aiheuttamaan kohtauksia - jopa silloin, kun neuronit pysyivät ehjinä.
Tutkijat keskittyvät nyt siihen, miten perineuraaliset verkostot voivat toimia muissa hankitun epilepsian muodoissa - kuten pään vamman tai aivoinfektion vuoksi -, mikä siirtää heidät lähemmäksi tehokkaan lääkkeen kehittämistä.
Mainosvideo:
”Olemme ratkaisseet 125-vuotisen neurologian mysteerin! Juuri sitä perustutkimus on - pitää avoin ja tarkkaavainen mieli ja vastata vanhoihin ja uusiin kysymyksiin”, Sontheimer sanoo.
Maailman terveysjärjestön mukaan yli 50 miljoonaa ihmistä kärsii epilepsiasta, joista kolmasosa ei ole altis tunnetuille epilepsialääkkeille.
Dmitry Mazalevsky