Ученые из России раскрыли один из секретов возникновения эпилепсии

МОСКВА, 27 дек – РИА Новости. Российские биологи и физики выяснили, что эпилептические припадки возникают в результате ошибок в работе рецепторов, отвечающих за передачу самых быстрых сигналов в мозге человека. Описание этих проблем и возможные пути их решения были раскрыты в статье в журнале Frontiers in Cellular Neuroscience.

«

"Обычно этот процесс в мозге связан с памятью и обучением, однако в патологических условиях он приводит к увеличению возбудимости на десятки минут. Из-за этого повышается риск возникновения нового судорожного разряда, что может привести к закреплению патологии. В некотором смысле, получается горе от ума", — заявил Антон Чижов из Института эволюционной физиологии и биохимии РАН в Санкт-Петербурге.

По статистике Всемирной организации здравоохранения, сегодня в мире живет примерно 50 миллионов людей, страдающих разными формами эпилепсии. Примерно 40% из этих случаев не поддается лечению, и примерно половина эпилептиков не может принимать лекарства, не испытывая при этом побочные эффекты.

Эпилептические припадки и все связанные с ними симптомы возникают в результате того, что нервные клетки резко начинают синхронизировать свои импульсы, одновременно "включаясь" и "выключаясь".

Почему это происходит, ученые пока не знают, и без раскрытия причин подобного поведения полноценная борьба с эпилепсией невозможна. Недавно ученые из ИТЭБ РАН обнаружили, что приступы эпилепсии могут возникать из-за того, что нервные клетки ошибочно считают, что внутри них почти не осталось питательных веществ.

Как передает пресс-служба Российского научного фонда, Чижов и его коллеги раскрыли один из возможных механизмов развития припадков, вызывая искусственные вспышки эпилептической активности в срезах мозга крыс.

Для этого ученые обрабатывали специальным раствором два региона их нервной системы, где чаще всего возникают подобные вспышки – энторинальную кору и гиппокамп, центр памяти. Содержащиеся в нем соли и гормоны повысили возбудимость нервных клеток, благодаря чему пропускание через них тока почти всегда приводит к развитию эпиподобной активности.

Наблюдая за тем, как менялась частота импульсов и "электропроводность" нейронов во время подобных вспышек, российские биологи и физики пытались понять, что именно менялось в их работе и как возникали подобные изменения. Для анализа собираемых данных Чижов и его коллеги создали компьютерные модели и математические алгоритмы, позволявшие разделять разные сигналы, влияющие на поведение нервных клеток.

Эти наблюдения показали, что каждый приступ заметным образом менял то, как нервные клетки реагировали на различные химические сигналы, которые или "тормозят", или возбуждают нервную систему.

Ведущую роль в этом процессе, по словам исследователей, играли так называемые АМПА-рецепторы – особые выросты на поверхности нервных клеток, распознающие молекулы глутаминовой кислоты. Они отвечают за передачу быстрых возбуждающих сигналов между нервными клетками и играют важную роль в формировании долговременной памяти и новых связей между нейронами.

При развитии эпилепсии, как выяснили Чижов и его коллеги, некоторые из них начинают проводить примерно в 4,5 раза больше тока, чем в нормальном состоянии. Вместе с ними меняется работа всех других типов рецепторов и самих нервных окончаний, что резко повышает уровень активности нейронов и порождает приступ.

Что интересно, число АМПА-рецепторов этого подтипа повышается внутри синапсов во время эпилептического припадка. Это может объяснять, почему они повторяются после нормализации состояния мозга. Как надеются ученые, эти открытия помогут создать первые полноценные лекарства от эпилепсии и выяснить, что именно нарушается в работе этих белковых выростов и как эти нарушения можно подавить.