Een diureticum drug genaamd bumetanide kunnen serendipitously helpen bij de behandeling aanvallen bij pasgeborenen, die moeilijk te bedienen met de bestaande anti-epileptica, volgens een studie in het novembernummer Nature Medicine .
De onderzoeksresultaten kunnen leiden tot klinische studies van bumetanide bij pasgeborenen, waarvan de onvolwassen, zich snel ontwikkelende hersenen zijn bijzonder kwetsbaar voor aanvallen. Pasgeborenen 'epileptische aanvallen kunnen veroorzaken op lange termijn neurologische stoornissen en een neiging tot epileptische aanvallen later in het leven.
Conventionele anti-epileptica - fenobarbital en benzodiazepines - niet effectief bij pasgeborenen, omdat hun hersenen zijn biochemisch verschillend van volwassen hersenen, zegt neuroloog Frances Jensen, MD, van de Children's Hospital Boston , een senior onderzoeker van de studie. Jensen's team, geleid door postdoc Delia Talos, PhD, samen met Kevin Staley en collega's aan de University of Colorado Health Sciences Center op een behandeling voor aanvallen die zou werken bij pasgeborenen te vinden.
De onderzoekers wisten dat de conventionele anti-epileptica werken door het nabootsen van de werking van GABA, een natuurlijke remmende chemische stof in de hersenen, door het activeren van GABA-receptoren op het oppervlak van hersencellen. Bij volwassen zenuwcellen, GABA activering opent kanalen die het mogelijk maken chloride te verplaatsen in de cel. De cel krijgt daardoor een negatieve lading en wordt minder prikkelbaar, remmen epileptische activiteit. Maar bij pasgeborenen, chloride is al hoog, en daarom activeren van GABA-receptoren veroorzaakt chloride om uit te gaan van zenuwcellen, het creëren van een paradoxale prikkelende reactie die echt kan verergeren aanvallen.
Om beter te begrijpen deze paradox, de onderzoekers zich op twee moleculen die cellen chloride te reguleren: KCC2, die chloride transport uit cellen, en NKCC1, die chloride brengt inch Eerdere studies bij ratten hebben aangetoond dat volwassen zenuwcellen meestal KCC2 hebben, waardoor hun chlorideconcentraties lager binnen dan buiten. Dus, als GABA-receptoren worden geactiveerd, chloride heeft de neiging om binnen te komen, met een remmend effect. In pasgeboren ratten, is de situatie omgekeerd: hun zenuwcellen hebben veelal NKCC1, zodat chloride is actief getransporteerd binnen, waardoor de eerste chloride-concentraties zeer hoog. Als gevolg hiervan, GABA activering zorgt ervoor chloride de cel te verlaten, met een prikkelende effect.
Om te zien of het hetzelfde patroon geldt bij de mens, Talos en collega's van Children's Hospital Boston onderzocht NKCC1 en KCC2 niveaus in hersenweefsel van kinderen die gestorven waren, variërend van het tweede trimester foetussen op voorschoolse leeftijd kinderen. Net als in ratten, NKCC1 niveaus waren hoog tijdens de foetale en pasgeboren periodes, met een piek een week na de geboorte, maar viel tijdens het eerste jaar van het leven, het naderen van het lage niveau in volwassenen. Ook als bij ratten, KCC2 niveaus waren aanvankelijk laag, maar steeg over de eerste jaren van het leven.
"Wij vonden dat NKCC1 wordt uitgedrukt ongehinderd in de onrijpe hersenen", zegt Jensen. "We dachten dat er misschien, als we geblokkeerd zijn binnen de overdracht van chloride, we konden krijgen onvolwassen neuronen op te treden als oudere neuronen en geven GABA een kans om te doen wat het verondersteld wordt te doen."