Biologischen Mechanismus entdeckt, dass können epileptische Anfälle auslösen

Wissenschaftler haben den ersten direkten Beweis , dass ein biologischer Mechanismus lange in Verdacht entdeckt Epilepsie ist in der Lage die Auslösung der Anfälle Gehirn - das Öffnen der Tür für Studien , verbesserte Behandlungen oder vorbeugende Therapien suchen.

Forscher am Hospital Medical Center Bericht Cincinnati Kinder in Neurondass die molekularen Störungen in kleinen Neuronen genannt Körnerzellen - verursacht Gehirn Anfälle bei Mäusen ähnlich denen in der menschlichen Temporallappen-Epilepsie gesehen - im Gyrus dentatus Region des Gehirns befindet .

Gyrus dentatus ist im Hippocampus des Schläfenlappens und temporaler Epilepsie ist eine der häufigsten Formen der Erkrankung.

" Epilepsie ist eine der seltenen Erkrankungen, bei denen wir keine echte vorbeugende Therapien und aktuellen Behandlungen nach der Diagnose kann erhebliche Nebenwirkungen haben ", sagte Steven Danzer , PhD, Principal Investigator der Studie und ein Neurowissenschaftler in der Abteilung für Anästhesie in Cincinnati Kinder . "Der Aufbau der Zellen und Mechanismen für die Anfälle verantwortlich sind, können wir arbeiten an Möglichkeiten, um das Problem zu kontrollieren oder therapeutisch zu beseitigen und zu einer genaueren Weise zu beginnen. "

Epilepsie kann aus einer Vielzahl von Ursachen, einschließlich Missbildungen bei Kindern , die normale Entwicklung des Gehirns beeinträchtigen entwickeln . Es kann auch bei Kindern und Erwachsenen , die schwere Hirnverletzungen leiden Oberfläche. Diese Personen können ein hohes Risiko für eine Form von Epilepsie, je nach Lokalisation und Schwere der Verletzungen zu haben, wobei die Danzer .

Technische Fortschritte in der genetischen Änderung Labormäusen mit menschlichen Krankheiten imitieren ermöglichte es den Wissenschaftlern, die Tiere mit einem spezifischen molekularen Störung im Gyrus dentatus Körnerzellen ( DGCs ) zu generieren. DGCs sind eine der zwei Populationen von neuronalen Zellen, die in großer Zahl in der reifen Gehirns bilden weiterhin - das andere olfaktorische Neuronen. Dies ist vorteilhaft in Anbetracht der Hippocampus ist für das Lernen und Gedächtnis sowie Gyrus dentatus wirkt als ein Tor für exzitatorische Signale im Gehirn, die zu Anfällen führen kann , wenn nicht richtig reguliert verantwortlich.

Das Vorhandensein von anormalen DGCs bei Epilepsie ist seit Jahrzehnten beobachtet worden, obwohl Beweise, die sie zu Anfällen wurde , bis die aktuelle Studie fehlt. Danzer und seine Kollegen konnten ein Gen namens PTEN von Maus DGCs , die nach der Geburt gebildet löschen. Dies verursachte Hyperaktivierung einer molekularen Weg genannt mTOR (mammalian target of rapamycin ) , die das Zellwachstum reguliert und auch an verknüpften Tumor Bildung und Krebs , wenn es unter bestimmten Umständen hyper aktiviert.

In Tests, die von Danzer und seine Kollegen , hyper- Aktivierung von mTOR verursacht Mäusen abnorme neuronale Verbindungen zwischen ihren DGCs entwickeln - ähnlich wie in der menschlichen Temporallappen-Epilepsie beobachtet - und die Tiere erlebt Anfälle. Abnormal neuronalen Verbindungen und Krampfanfälle traten auch bei Mäusen, die das PTEN -Gen in weniger als 10 Prozent der GesamtbevölkerungDGC gelöscht , die Stärkung der Verbindung zwischen biologischen Störung DGCs und Krampfanfälle hatten .

Wenn Forscher behandelten epileptischen Mäuse mit einem Medikament, das blockiert die mTOR-Signalwegs - Rapamycin - die Anfälle gestoppt , Verfestigen der Link auf die PTEN - mTOR-Signalwegs . Rapamycin wurde erfolgreich bei Cincinnati Kinder bei der Behandlung einer Krankheit genannt Knollen Sklerose , bei dem benignen dennoch gefährlich Tumoren herum bilden kritischen Organen getestet. Interessanterweise sind auch mit einem Risiko für die Entwicklung von Menschen mit Epilepsie tuberöser Sklerose , sagte Danzer . Neuere mTOR Inhibitoren werden auch in Cincinnati Kinder für die Behandlung von Epilepsie getestet.

Danzer folgt die aktuelle Studie versucht, abnorme DGCs vom Gehirn von Mäusen , die bereits über Epilepsie und zu sehen, ob dies die Anfälle aufhören zu beseitigen. Forscher versuchen dies , indem man Mäuse systemisch mit Diphtherie Toxin.

Obwohl Diphtherie-Toxin ist in der Regel nicht toxisch für Zellen der Maus , in ihren Experimenten die Forscher ein Molekül auf ungewöhnliche Maus DGCs , die mit dem Toxin bindet hinzuzufügen. Theoretisch sollte dies ermöglichen das Gift zu töten abnormale DGCs . Wenn die Behandlung beendet die Anfälle, würde es die Verbindung zwischen abnormalen DGCs und dem Beginn der Epilepsie zu verifizieren, wobei Danzer . Dies würde auch den Forschern erlauben, Laboruntersuchungen von potenziellen therapeutischen Strategien zur Behandlung und Prävention zu beginnen.

Mutationen mit PTEN und mTOR-Signalwegs wurden auch bei anderen neurologischen Erkrankungen wie Autismus und identifiziert Schizophrenie . Danzer die Ergebnisse in der aktuellen Studie wird wahrscheinlich das Interesse von Forschern, diese Krankheiten und andere , die eine abnormale Körnerzellen nach der Geburt erzeugt.

" Die tiefgreifenden Auswirkungen zu stören diesen Weg in nur einer kleinen Anzahl von Körnerzellen schlägt der Gyrus ein kritischer Ziel für mTOR-Signalwegs Mutationen in anderen neurologischen Erkrankungen sein", sagte Danzer . "Wir glauben, Neurowissenschaftler werden überrascht sein von der großen neurologischen Auswirkungen der Körnerzellaufschlussund Interesse an der Demonstration eines potentiell neuen Krankheitsmechanismus sein."