Študija bi lahko odprla pot zdravljenju različnih oblik pridobljene epilepsije in epileptičnih napadov, ki so posledica poškodbe možganov zaradi travme, okužbe ali tumorjev v možganih.
Od leta 1893 se znanstveniki zavedajo skrivnostnih struktur, imenovanih perinevralne mreže, ovite okoli nevronov, vendar funkcija teh mrež ostaja neznana. Vendar pa je skupina znanstvenikov z Univerze v Virginiji pod vodstvom Haralda Sontheimerja (Harald Sontheimer) ugotovila, da ta omrežja modulirajo električne impulze v možganih. Še več, ugotovili so, da se napadi lahko pojavijo, ko se omrežja raztopijo. Rezultati dela so bili objavljeni v reviji Nature Communications.
Raziskovalci so to odkritje najprej našli pri miših, ki trpijo zaradi epilepsije, ki jo je povzročil usodni možganski rak, imenovan glioblastom, katerega prvi simptom so pogosto epileptični napadi. Glioblastom je edini rak, ki lahko raste v vesolju. Ker lobanja preprečuje širjenje raka navzven, tumor tvori preveliko količino ekscitacijskega kemičnega nevrotransmiterja (glutamata), ki ubije zdrave celice v bližini, da ustvari prostor za rast.
Poleg glutamata tumor izloča encim, ki uničuje okoliški zunajcelični matriks, gelu podobno snov, ki drži možganske celice na mestu. Glioblastomi so zelo maligni in je znano, da se lahko širijo v telesu. Izločeni encim je nekakšen nož, ki reže rakave celice in jim omogoča prosto gibanje.
Na njihovo presenečenje so znanstveniki opazovali tudi, kako encim napada perineuronalne mreže, ovite okoli nevronov, ki zavirajo GABA (gama-aminomaslena kislina) in pomagajo preprečevati napade.
Italijanski nevroznanstvenik Camillo Golgi je perinevronske mreže prvič odkril leta 1893, potem pa je napačno razumel njihovo funkcijo. Golgi je omrežja poimenoval "steznik" in dejal, da najverjetneje ovirajo izmenjavo sporočil med nevroni. Sontheimerjeva študija to zanika. Znanstvenik pa je ugotovil, da omrežja podpirajo sporočanje. Nevroni, prekriti s perinevronskimi mrežnimi očesi, imajo nižjo membransko kapaciteto in sposobnost shranjevanja električnega naboja, kar pomeni, da lahko sprožijo impulz in se napolnijo do dvakrat hitreje kot nevezani nevroni.
Ko nenadoma izgubijo perinevralne mreže, so lahko rezultati katastrofalni: Z uporabo tega encima v možganih brez tumorja so znanstveniki ugotovili, da je že sama encimska razgradnja perinevralnih mrež dovolj, da povzroči epileptične napade - tudi ko so nevroni ostali nedotaknjeni.
Raziskovalci zdaj osredotočajo svojo pozornost na to, kako lahko perinevralne mreže igrajo pri drugih oblikah pridobljene epilepsije - na primer zaradi travme glave ali okužbe možganov -, kar jih bo približalo ustvarjanju učinkovitega zdravila.
Promocijski video:
»Rešili smo 125 let staro skrivnost nevrologije! To je osnovna znanost - ohranjanje odprtega in opazovalnega uma ter odgovarjanje na stara in nova vprašanja, «pravi Sontheimer.
Po podatkih Svetovne zdravstvene organizacije po epilepsiji trpi več kot 50 milijonov ljudi po vsem svetu, od katerih ena tretjina ni dovzetna za znano antiepileptično zdravljenje.
Dmitrij Mazalevski