L'étude fournit les objectifs neufs potentiels pour traiter l'épilepsie

Une étude neuve fournit les objectifs neufs potentiels pour traiter l'épilepsie et les analyses principales neuves dans la relation entre les neurones et leurs cellules de « assistant glial ». Dans l'eLife, les scientifiques à l'institut de Picower du MIT pour le récit cité de mémoire de apprendre et trouvant une séquence principale des événements moléculaires dans lesquels la mutation génétique dans un modèle de mouche à fruit de l'épilepsie laisse des neurones vulnérables à hyper étant activée par tension, menant aux grippages.

Environ 60 millions de personnes mondiaux ont l'épilepsie, un état neurologique caractérisé par des grippages résultant de l'activité neurale excessive. Le modèle de « zydeco » vole dans les grippages d'expérience d'étude de la même façon. Depuis découvrir le zydeco, le laboratoire du neurobiologiste Littleton de troy, professeur de MIT de Menicon en neurologie, avait vérifié pourquoi la mutation du zydeco des mouches lui effectue un modèle puissant de l'épilepsie.

Se dirigeant dans l'étude, l'équipe aboutie par le postdoc Shirley Weiss a su que la mutation de zydeco a été particulièrement exprimée par les cellules glial de cortex et que la protéine il effectue des aides pour pomper des ions calcium hors des cellules. Mais cela n'a pas expliqué beaucoup au sujet de pourquoi une difficulté des cellules glial mettant à jour un reflux et un flux naturels des ions calcium aboutirait les neurones adjacents pour devenir des tensions grippage-induisantes de dessous trop actives telles que les températures de fièvre-pente ou la mouche étant bousculée autour.

L'activité des augmentations et des chutes de neurones basées sur le flux des ions - pour qu'un neurone « allume, » par exemple, il rentre des ions de sodium, et calmer alors de retour en bas de lui relâche des ions de potassium. Mais la capacité des neurones de faire qui dépend il de y a un reste favorisant des ions en dehors de la cellule. Par exemple, excessif extérieur de potassium le rend plus dur pour se débarasser du potassium et pour calmer vers le bas.

Le besoin de reste d'ion - et la voie il est bouleversé par la mutation de zydeco - s'est avéré être la clavette à l'étude neuve. Dans une suite de quatre ans d'expériences, Weiss, Littleton et leurs co-auteurs ont constaté que le calcium excédentaire en cellules de glia de cortex les fait hyper-activer une voie moléculaire qui les aboutit pour retirer plusieurs des glissières de potassium qu'elles se déploient type pour enlever le potassium de autour des neurones. Excessif potassium étant laissé autour, les neurones ne peuvent pas calmer vers le bas quand ils sont excités, et les grippages suivent.

« Personne n'a réellement montré comment la signalisation de calcium dans le glia pourrait directement communiquer avec ce rôle plus classique des cellules glial dans la mise en mémoire tampon de potassium, » Littleton a dit. « Ainsi c'est une découverte réellement importante joignant une observation qui est trouvée pendant longtemps dans le glia - ces vibrations de calcium que personne n'a réellement comprises - à un rôle biologique réel en cellules glial où il contribue à leur capacité de régler le reste ionique autour des neurones. »

Objectifs neufs pour l'intervention

Le travail de Weiss présente une séquence d'opérations détaillée, impliquant plusieurs lecteurs et procédés moléculaires spécifiques. Cela a richement établi la connaissance a signifié cela le long de la route, lui et les opérations multiples trouvées par équipe dans lesquels ils pourraient intervenir pour éviter des grippages.

Il a commencé à travailler le problème à partir de l'extrémité de calcium. Avec de l'excessif calcium en cours de réalisation, il a demandé, quels gènes pourraient être dans une voie relative tels que, si leur expression était évitée, les grippages ne se produiraient pas ? Il a nui l'expression en 847 gènes potentiellement relatifs et a trouvé cela environ 50 grippages affectés. Parmi ceux, on a représenté à l'extérieur pour être joint attentivement au règlement de calcium et également être exprimée en cellules principales de glia de cortex d'intérêt : calcineurin. L'activité inhibante de calcineurin, par exemple avec le cyclosprorine A ou FK506 de traitements immunosuppresseurs, des grippages bloqués dans le mutant de zydeco vole.

Weiss a alors regardé les gènes affectés par la voie de calcineurin et a trouvé plusieurs. Pendant un jour à une conférence où il présentait une affiche de son travail, un spectateur a mentionné que les glissières glial de potassium pourraient être impliquées. Assez Sure, il a trouvé un un « marchand de sable » appelé particulier cela, une fois renversé, mené aux grippages dans les mouches. Davantage de recherche a prouvé que l'activation hyper du calcineurin dans le glia de zydeco a mené à une augmentation d'une endocytose appelée de processus cellulaire dans laquelle la cellule amenait excessif marchand de sable de nouveau dans le corps cellulaire. Sans marchand de sable restant sur la membrane cellulaire, le glia n'a pas pu effectivement enlever le potassium de l'extérieur.

Quand Weiss et ses co-auteurs se sont y mêlés pour supprimer l'endocytose dans le zydeco vole, ils pouvaient également réduire des grippages parce que cela a permis à plus de marchand de sable de persister où il pourrait réduire le potassium. Sandman, notamment, est équivalent à une protéine dans les mammifères TRESK appelé.

« Pharmacologiquement la désignation d'objectifs des voies glial pourrait être une avenue prometteuse pour le futur développement de médicament dans le domaine, » les auteurs a écrit dans l'eLife.

En plus de ce fil clinique, l'étude offre également quelques analyses neuves pour une neurologie plus principale, Littleton et Weiss ont indiqué. Tandis que le zydeco vole sont les bons modèles de l'épilepsie, glia du cortex de la drosophile ont une propriété non trouvée dans les mammifères : ils contactent seulement le corps cellulaire des neurones, pas les liens synaptiques sur leurs succursales d'axone et de dendrite. Cela leur effectue un banc d'essai exceptionnellement utile pour apprendre comment le glia agissent l'un sur l'autre avec des neurones par l'intermédiaire de leur corps cellulaire contre leurs synapses. L'étude neuve, par exemple, montre un mécanisme principal pour mettre à jour le reste ionique pour les neurones.