Генетическая мутация у пациентов с тяжелой формой врожденной эпилепсии приводит к гибели нейронов

Мыши с генетической мутацией, которая наблюдается у пациентов с эпилептической энцефалопатией, тяжелой формой врожденной эпилепсии, демонстрируют не только судорожные припадки, симптомы развития и поведения, но и нейронную дегенерацию и воспаление в мозге, обнаружили ученые Университета Иллинойса Урбана-Шампейн в новом исследовании. Результаты исследования указывают на то, что мутация является важной частью патологии заболевания и потенциальной мишенью для лечения.

Пациенты с эпилептической энцефалопатией начинают страдать от припадков с рождения и демонстрируют прогрессирующую задержку развития, умственную отсталость и аутистическое поведение, сказал руководитель исследования Хи Джун Чунг, профессор молекулярной и интегративной физиологии.


Предыдущая работа группы Чанга показала, что эпилептическая энцефалопатия коррелирует с мутацией в гене, который кодирует калиевый канал, необходимый для регуляции активности нейронов. Мутация не позволяет калиевому каналу должным образом встраиваться в клеточные мембраны нейронов, в результате чего он накапливается внутри клеток нейронов. Однако, играет ли мутация роль в патологии эпилептической энцефалопатии и каким образом, оставалось неизвестным.

В новом исследовании, опубликованном в журнале Proceedings of the National Academy of Sciences, группа Чанга в сотрудничестве с профессором психологии Джастином Родсом и профессорами молекулярной и интегративной физиологии Эриком Болтоном и Кэтрин Кристиан-Хинман вывела популяцию мышей с мутацией гена. Исследователи изучали мышей с самого рождения, наблюдая, развиваются ли у них симптомы и как мутация влияет на экспрессию калиевых каналов, а также на их мозг.

У мышей развивались спонтанные припадки, аналогичные человеческим, которые начинаются в младенчестве. У мышей также увеличилась смертность - половина мышей с мутацией умерла в юном возрасте. У выживших мышей наблюдались значительные нарушения в обучении и памяти, а также повторяющееся поведение, связанное с аутизмом.


В головном мозге исследователи наблюдали широко распространенную нейронную дегенерацию и воспаление, которые начались уже в возрасте отъема от матери и постепенно усугублялись по мере старения мышей.

Полученные результаты открывают две потенциальные терапевтические мишени: дефектный калиевый канал, воспаление и нейронная дегенерация, сказали исследователи.


Далее ученые хотят изучить, что вызывает гибель нейронов, и вызывают ли другие мутации калиевого канала те же симптомы. Они также надеются использовать линию мышей с этой мутацией для изучения потенциальных методов лечения.