El estudio ofrece los nuevos objetivos potenciales para tratar epilepsia

Un nuevo estudio ofrece los nuevos objetivos potenciales para tratar epilepsia y nuevos discernimientos fundamentales en el lazo entre las neuronas y sus células glial del “ayudante”. En eLife, científicos en el instituto de Picower del MIT para el parte del aprendizaje y de la memoria que encuentra una serie dominante de las acciones moleculares en las cuales la mutación genética en un modelo de la mosca del vinagre de la epilepsia deja las neuronas vulnerables a híper que se convierte activada por la tensión, llevando a las capturas.

Cerca de 60 millones de personas de por todo el mundo tienen epilepsia, una condición neurológica caracterizada por capturas resultando de actividad de los nervios excesiva. El modelo del “zydeco” vuela en las capturas de la experiencia del estudio de manera similar. Desde el descubrimiento de zydeco, el laboratorio del neurobiólogo Troy Littleton, profesor del MIT de Menicon en neurología, ha estado investigando porqué la mutación del zydeco de las moscas le hace un modelo potente de epilepsia.

Dirigiendo en el estudio, las personas llevadas por el postdoc Shirley Weiss sabían que la mutación del zydeco fue expresada específicamente por las células glial de la corteza y que la proteína él hace ayudas para bombear los iones del calcio de las células. Pero eso no explicó mucho sobre porqué una dificultad de la célula glial que mantiene un reflujo y un flujo naturales de los iones del calcio llevaría las neuronas adyacentes para convertirse en tensiones captura-que inducen inferiores demasiado activas tales como temperaturas de la fiebre-pendiente o la mosca que es empujada alrededor.

La actividad de neuronas sube y las caídas basadas en el flujo de iones - para una neurona al “fuego,” por ejemplo, admite los iones del sodio, y entonces calmar detrás abajo de él libera los iones del potasio. Pero la capacidad de neuronas de hacer que depende allí de ser un equilibrio conducente de iones fuera de la célula. Por ejemplo, demasiado exterior del potasio hace más duro librarse del potasio y calmar hacia abajo.

La necesidad de un equilibrio del ión - y la manera está trastornada por la mutación del zydeco - resultó ser la llave al nuevo estudio. En una serie de cuatro años de experimentos, Weiss, Littleton y sus co-autores encontraron que exceso del calcio en células del glia de la corteza las hace híper-activar un camino molecular que las lleve para replegarse muchos de los canales del potasio que despliegan típicamente para quitar el potasio alrededor de las neuronas. Con demasiado potasio dejado alrededor, las neuronas no pueden calmar hacia abajo cuando son emocionadas, y las capturas siguen.

“Nadie ha mostrado realmente cómo la transmisión de señales del calcio en glia podría comunicar directamente con este papel más clásico de células glial en el buffering del potasio,” a Littleton dijo. “Esto es tan un descubrimiento realmente importante que conecta una observación que se encuentre en glia durante mucho tiempo - estas oscilaciones del calcio que nadie entendía realmente - a una función biológica real en las células glial donde está contribuyendo a su capacidad de regular el equilibrio iónico alrededor de las neuronas.”

Nuevos objetivos para la intervención

El trabajo de Weiss presenta una secuencia de evento detallada, implicando varios jugadores y procesos moleculares específicos. Eso construyó rico conocimiento significó el a lo largo del camino, la y los pasos múltiples encontrados las personas en los cuales podrían intervenir para prevenir capturas.

Ella comenzó a trabajar el problema del extremo del calcio. ¿Con demasiado calcio en curso de realización, ella pidió, qué genes pudieron ser en un camino relacionado tales que, si su expresión fuera prevenida, no ocurrirían las capturas? Ella interfirió con la expresión en 847 genes potencialmente relacionados y encontró eso cerca de 50 capturas afectadas. Entre ésos, uno representaba fuera para de cerca ser conectada a la regla del calcio y también ser expresada en las células dominantes del glia de la corteza del interés: calcineurin. La actividad de inhibición del calcineurin, por ejemplo con el cyclosprorine A o FK506 de las medicaciones del inmunosupresor, las capturas cegadas en mutante del zydeco vuela.

Weiss después observaba los genes afectados por el camino del calcineurin y encontró varios. Un día en una conferencia donde ella presentaba un asentador de su trabajo, un espectador mencionó que los canales glial del potasio podrían estar implicados. En efecto, ella encontró determinado llamado el “coco” eso, cuando estaba golpeada hacia abajo, llevado a las capturas en las moscas. La investigación adicional mostró que la activación híper del calcineurin en el glia del zydeco llevado a un aumento en un proceso celular llamó el endocytosis en el cual la célula traía demasiado coco nuevamente dentro de la carrocería de célula. Sin el coco tirante en la membrana celular, el glia no podía quitar efectivo el potasio del exterior.

Cuando Weiss y sus co-autores interfirieron para suprimir el endocytosis en zydeco vuela, ellos también podía reducir capturas porque ése permitió que persistiera más coco donde podría reducir el potasio. El coco, es notablemente equivalente a una proteína en los mamíferos llamados TRESK.

“Farmacológico el alcance de caminos glial pudo ser una avenida prometedora para el revelado futuro de la droga en el campo,” los autores escribió en eLife.

Además de ese guía clínico, el estudio también ofrece algunos nuevos discernimientos para una neurología más fundamental, Littleton y Weiss dijeron. Mientras que el zydeco vuela son los buenos modelos de la epilepsia, glia de la corteza de la Drosophila tienen una propiedad no encontrada en mamíferos: contacto solamente la carrocería de célula de las neuronas, no las conexiones sinápticas en sus brazos del axón y de la dendrita. Eso les hace un banco de pruebas inusualmente útil para aprender cómo el glia obra recíprocamente con las neuronas vía su carrocería de célula comparado con sus sinapsis. El nuevo estudio, por ejemplo, muestra un mecanismo dominante para mantener el equilibrio iónico para las neuronas.