A falha de pilhas glial no cérebro provoca apreensões epiléticos, achados do estudo

As apreensões epiléticos podem acontecer a qualquer um. Mas como ocorrem e o que inicia uma resposta tão rápida? Uma equipe internacional dos cientistas conduzidos pelo prof. Dr. Emre Yaksi na universidade norueguesa da ciência e da tecnologia (NTNU), em Noruega e inclui pesquisadores do grupo do Dr. Caghan Kizil no centro para terapias regenerativas na Turquia Dresden (CRTD), descobriu que a falha das pilhas glial assim chamadas no cérebro provoca as apreensões epiléticos.

O estudo investigou as apreensões epiléticos nos zebrafish - um organismo modelo amplamente utilizado para modelar a fisiologia do cérebro humano. Zebrafish contem os mesmos tipos da pilha que estam presente igualmente em cérebros humanos. Dois destes tipos da pilha são glia e neurônios. Os neurônios são envolvidos primeiramente em sinais transmissores. As funções principais de pilhas de Glial incluem a manutenção de um ambiente equilibrado e o fornecimento do apoio para os neurônios, a ajuda do sistema imunitário e o aumento da velocidade da sinalização neural.

O estudo encontrou que imediatamente antes de uma apreensão epilético, as pilhas de nervo eram anormalmente activas mas somente em uma área localizada do cérebro. Em lugar de, as pilhas glial mostraram a grande explosão da actividade síncrono que são dispersadas extensamente através do cérebro. Durante a apreensão real, a actividade neuronal aumentou abruptamente. As conexões funcionais entre as pilhas de nervo e pilhas glial tornaram-se vigorosas. Quando isto aconteceu, propagação da apreensão generalizada como uma tempestade da actividade elétrica através do cérebro inteiro devido a um aumento forte no nível de glutamato, um composto químico que transmita sinais entre pilhas neuronal. O glutamato foi segregado pelas pilhas glial, que se convertem de um amigo a um inimigo.

Os resultados indicam que a epilepsia pode ocorrer não somente devido às anomalias nos neurônios, mas igualmente em pilhas glial.

Nossos resultados fornecem uma evidência directa que as interacções entre pilhas glial e neurônios mudam durante a transição de um estado da pre-apreensão a uma apreensão generalizada. Será interessante ver se este fenômeno é que se pode generalizar através dos tipos diferentes de epilepsias,”

Prof. Dr. Emre Yaksi, universidade norueguesa da ciência e da tecnologia (NTNU)

Normalmente, as pilhas glial absorvem o glutamato adicional que é excretado durante a actividade aumentada das pilhas de nervo. Este estudo supor que o processo da secreção das pilhas glial que nós observamos em combinação com sua hiperactividade imediatamente antes que uma apreensão é um mecanismo de defesa do cérebro.

“Há umas pilhas mais glial do que os neurônios em nossos cérebros. Contudo, estas pilhas understudied um pouco. Nosso trabalho descobre uma função interessante do glia e atrairá indubitàvelmente mais interesse neste tipo da pilha”, diz o Dr. Caghan Kizil do líder do grupo de investigação de CRTD que junto com seu colega Mehmet Ilyas Cosacak é um dos co-autores do estudo.

Seu grupo conduz sua pesquisa no CRTD da Turquia Dresden assim como no centro alemão para as doenças de Neurodegenerative (DZNE).

Nas últimas décadas, um número de drogas novas da epilepsia foram desenvolvidas, mas um terço dos pacientes ainda não tem o bom controle sobre suas apreensões. Uma razão pode ser que as drogas antiepilépticas actuais visam na maior parte os neurônios, quando as pilhas glial, que constituem aproximadamente 80% das pilhas no cérebro, forem negligenciadas. “Agora nós estamos trabalhando mais para investigar se nós podemos reconhecer alguns dos mecanismos que nós identificamos em nosso estudo actual, em nossa colaboração em curso com clínicos” dizemos Yaksi.

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Journal reference:

Verdugo, C.D. et al. (2019) Glia-neuron interactions underlie state transitions to generalized seizures. Nature Communications. doi.org/10.1038/s41467-019-11739-z.