Сотрудники Медицинского колледжа Бейлора сделали сенсационное открытие, описав ранее неизвестный механизм, влияющий на развитие эпилепсии и сопутствующих когнитивных нарушений. Они выявили генетическую мутацию, которая нарушает работу кальциевых каналов и может затрагивать внутриутробное развитие мозга. Ученые подтвердили, что даже незначительные изменения в генетическом коде могут оказать влияние на мозговые процессы до появления первых эпилептических приступов. Результаты исследования опубликованы в журнале Neuron.
Тайны мутации в гене Cacna1a
Исследование, проведенное в лаборатории нейрогенетики развития «Круг Синей Птицы» при Медицинском колледже Бейлора, стало фокусом внимания благодаря однозначному выявлению мутации в гене Cacna1a. Эта мутация влияет на кальциевые каналы P/Q-типа — критически важные компоненты, регулирующие высвобождение нейротрансмиттеров в головном мозге. Ранее было известно о связи этой мутации с детской эпилепсией, но её влияние на нейронные сети в раннем развитии оставалось загадкой.
Механизм воздействия на развитие мозга
Для изучения, как точечная мутация меняет путь генетического развития головного мозга, аспирантка Саманта Томпсон вместе с доктором Цин-Лун Мяо использовали модель мышей, имитирующую абсансную эпилепсию у детей. Это заболевание характерно аномальными разрядами в таламокортикальных цепях, которые соединяют таламус и кору, контролируя процессы сознания и внимания.
«Уже известно, что мутации, вызывающие потерю функции кальциевых каналов P/Q-типа, приводят к нарушению высвобождения нейротрансмиттеров, но мы выяснили, что они также увеличивают возбудимость таламуса», — утверждает Мяо.
Будущее диагностики и лечения
Среди других открытий исследователи отметили резкое увеличение экспрессии двух проэпилептических генов, ранее связыванных с детской абсансной эпилепсией. Кроме этого, они установили, что измененные кальциевые каналы активируют каскад Wnt, что вызывает чрезмерное разрастание нейронов в таламусе — клеток, отвечающих за восприятие и обработку сенсорной информации.
«Это открытие подчеркивает, что уязвимость к эпилепсии может начинаться еще в пренатальный период, что часто упускается в исследованиях», — добавила Томпсон. Ученые считают, что это знание поможет лучше понять причины недостаточной эффективности противосудорожных средств у некоторых детей, а также откроет новые горизонты для диагностики и терапии.
Выводы этой работы могут значительно улучшить подходы к лечению эпилепсии и нейроразвивающихся расстройств в детском возрасте, позволяя более точно нацеливать терапию на молекулярные механизмы болезни.
