Mechanismen hinter Fever - induzierte Anfälle enthüllt durch New Fruit Fly Epilepsie-Modell an

UC Irvine und Brown University Forscher haben ein neues Modell der Fruchtfliege geerbt erstellt Epilepsie das ist die Einblicke in die Mechanismen, die temperaturabhängige Krampfanfälle während eine Plattform, um Therapien für diese Erkrankungen zu entwickeln.

in Das Journal of Neuroscience, Diane O'Dowd von UCI , Robert Reenan von Braun und seine Kollegen berichten über ihre Verfahren für die Platzierung eines Gen-Mutation , die die Menschen Fieber - induzierte Anfälle verursacht in Drosophila Fruchtfliegen . Als Ergebnis werden die mutierten Fliegen auftreten wärmeinduzierte Anfälle.

Dies ist das erste Mal eine menschliche genetische Krankheitsmutation wurde der äquivalenten Position in der Fruchtfliege Genom " eingeschlagen " . Die Drosophila Knock-in -Modell bietet eine schnelle und kostengünstige Basis für die Festlegung der neuronalen Mechanismen einen Beitrag zur geerbt Anfallsleiden .

"Wir können auch diese genetische Modell der menschlichen Epilepsie bei Fruchtfliegen für neue Behandlungen für die Krankheit zu suchen nutzen", sagte O'Dowd , Professor und Vorsitzender der Entwicklungs

Fever -induzierten oder febrile sind Anfälle am häufigsten bei Kindern gesehen . Nur etwa einer von 100 Kindern mit Fieberkrämpfe entwickelt Epilepsie, und die meisten entwachsen sie nach Alter 5. dagegen Personen, die die Erbkrankheit haben - bezeichnet GEFS - haben Fieberkrämpfen , die jenseits der Kindheit bestehen und entwickeln häufig Anfälle in der Abwesenheit von Fieber .

Reenan , ein Biologieprofessor an der Brown und Brown Bachelor Jeff Gilligan verwendet eine genetische Austauschforschungsmethodeals " homologe Rekombination ", um eine Mutation in dem Gen in Fruchtfliegen , die eine direkte Parallele des GEFS Mutation im menschlichen SCN1A Natriumkanal -Gen ist einfügen dass die Ursachen Fieberkrämpfen in Menschen .

Wenn in Röhrchen, die in warmem Wasser gegeben war, wurden , begannen die meisten der mutierten Fruchtfliegen zu Anfällen innerhalb von 20 bis 30 Sekunden auftreten . Sie würden umfallen , und ihre Flügel flattern würde und die Beine zucken etwa zwei Minuten , während die Fliegen wurden bei einer hohen Temperatur gehalten . Die Forscher fanden heraus , dass die Krampfanfälligkeit war dosisabhängig : Neunzig Prozent der Fliegen mit zwei Kopien des mutierten Gens hatte Anfälle , im Gegensatz zu 60 Prozent der Personen mit nur einer Kopie . Unveränderte Kontrollfliegen hatte keine temperaturabhängige Krampfanfälle.

Um die neurologischen Ursachen der Anfälle, O'Dowd , ihre Postdoc und Hauptautor der Studie Lei Sun und UCI Kollegen untersuchten Neuronen im Gehirn von beiden Mutanten und Kontrolle festzustellen, fliegt nach Aktivität zu überwachen und sehen, wie sie tat, als die Gehirne wurden erhitzt . Bei den mutierten Fliegen , entdeckten sie Mängel in der Funktionsweise von Natriumkanälen .

" Was passiert, ist die mutierten Kanäle nicht richtig öffnen und schließen ", sagte O'Dowd . " Dieser Effekt ist bei hohen Temperaturen verstärkt, und dies ändert die Fähigkeit von Neuronen , die entsprechenden elektrischen Signale zu erzeugen, die zu Hyperaktivität im Gehirn Schaltungen ".

" Mit diesem Wissen ist der nächste Schritt , um dieses Modell zu verwenden, um für die Medikamente, die Verringerung oder Beseitigung thermisch induzierten Anfälle aussehen könnte ", fügte sie hinzu.

Neben der Bereitstellung von Einblick in die Neurologie von Fieberkrämpfen in der Studie wird eine neue Fruchtfliege Modell als brauchbare genetische Plattform für die Erforschung der Epilepsie und validiert die Verwendung der homologen Rekombination in Fliegen zu Mechanismen, die andere genetisch verbundenen Krankheiten zu erforschen.