Эпилепсия - одно из самых распространенных неврологических заболеваний. Это вызвано сбоями в работе клеток мозга и обычно лечится лекарствами, которые контролируют приступы или противодействуют им.
Ученые с факультета здравоохранения и медицинских наук Копенгагенского университета и Rigshospitalet определили точные нейроны , которые больше всего страдают от эпилепсии. Некоторые из них никогда раньше не связывались с эпилепсией. Новые нейроны могут вносить вклад в эпилептогенез - процесс, в результате которого в нормальном мозге развивается эпилепсия - и поэтому могут быть идеальными объектами лечения.
«Наши результаты потенциально позволяют разработать совершенно новые терапевтические подходы, адаптированные к конкретным нейронам, которые не работают в случаях эпилепсии. Это может стать прорывом в персонализированном медицинском лечении пациентов, страдающих эпилептическими припадками» , - говорит доцент Константин Ходосевич от Биотехнологического исследовательского и инновационного центра (BRIC), факультет здравоохранения и медицинских наук.
Большой шаг к более эффективным лекарствам
Это первое исследование, в котором изучается, как каждый нейрон в эпилептической зоне человеческого мозга поражается эпилепсией. Исследователи проанализировали более 117000 нейронов, что делает его крупнейшим на сегодняшний день набором данных по отдельным клеткам для заболевания головного мозга.
Нейроны были выделены из ткани, удаленной от пациентов, оперированных в рамках Датской программы хирургии эпилепсии в Rigshospitalet в Копенгагене.
«У этих пациентов продолжаются судороги, несмотря на наилучшую возможную комбинацию противосудорожных препаратов. К сожалению, это случается с 30-40% пациентов с эпилепсией. Активная эпилепсия имеет серьезные физические, когнитивные, психиатрические и социальные последствия для пациентов и их семей. Более точное понимание клеточного механизма, лежащего в основе эпилепсии, могло бы стать важным шагом вперед в разработке лекарств, специально направленных против эпилептогенного процесса по сравнению с нынешним способом действия, снижающим возбудимость нейронов в целом по всему мозгу '', - говорит доцент Ларс Пинборг, руководитель Датская программа хирургии эпилепсии в Rigshospitalet.
От нейронального супа к анализу отдельных клеток
Исследование группы Ходосевича отличается от предыдущей работы с помощью анализа отдельных клеток. В более ранних исследованиях нейронного поведения в отношении эпилепсии был взят кусок человеческого мозга и исследованы все нейроны вместе как группа или «нейронный суп». При использовании этого подхода больные клетки и здоровые клетки смешиваются вместе, что делает его невозможно определить потенциальные цели лечения.
«Разделив нейроны на многие тысячи отдельных клеток, мы можем проанализировать каждую из них по отдельности. Из этого огромного количества отдельных клеток мы можем точно определить, какие нейроны поражены эпилепсией. Мы даже можем сделать шкалу от наименее до наиболее пораженных , что означает, что мы можем идентифицировать молекулы с наиболее многообещающим потенциалом, которые могут стать эффективными терапевтическими мишенями », - говорит Ходосевич.
Следующим шагом будет изучение идентифицированных нейронов и того, как их функциональные изменения способствуют эпилептическим припадкам. Надежда состоит в том, чтобы затем найти молекулы, которые могут восстановить связанную с эпилепсией функцию нейронов до нормального состояния и подавить генерацию приступов.
Расширение знаний об основных механизмах эпилепсии
Исследование подтверждает экспрессию ключевых генов, известных из ряда предыдущих исследований, но также является резким расширением знаний по этому вопросу. Ранее исследования экспрессии генов идентифицировали пару сотен генов, которые изменяются при эпилепсии.
«Мы показываем, что сложность экспрессии генов при эпилепсии намного больше, чем было известно ранее. Дело не в изменении нескольких или нескольких сотен генов. Наше исследование доказывает, что тысячи генов в разных нейронах изменяют свою экспрессию при эпилепсии . Эти тысячи изменений экспрессии генов, мы определили те, которые, скорее всего, способствуют эпилептогенезу. Теперь пора доказать это функционально », - говорит Константин Ходосевич.
