Ученые из Университета Тохоку и их коллеги из Германии обнаружили, что первое воздействие только на короткий период гиперактивности мозга привело к резкому разрушению межклеточной сети глиальных клеток. Фармакологическое вмешательство в пластичность глии может предоставить новую превентивную стратегию борьбы с эпилепсией.
Результаты были подробно описаны в Journal of Neuroscience.
Эпилепсия – это заболевание, характеризующееся гипервозбуждением нейронов и прогрессированием припадков с каждым эпизодом. Противоэпилептические препараты в основном нацелены на подавление гиперактивности, но примерно у 30% пациентов во всем мире наблюдается лекарственная устойчивость.
Половина мозга занята ненейрональными глиальными клетками. Астроциты – это звездчатые глиальные клетки, которые связаны друг с другом щелевыми соединениями. Возбуждение нейронов приводит к вытеснению калия из нейронов. Избыток калия улавливается астроцитами и растворяется в сети астроцитов. Эффективность клиренса калия может влиять на обработку нейрональных сигналов.
"Астроциты строго контролируют нейронную активность," говорит профессор Ко Мацуи из лаборатории физиологии суперсетевого мозга в Университете Тохоку, который руководил исследованием. "Пластичность нейронной сети лежит в основе обучения и памяти, но очевидно, что функция астроцитов также подвержена пластическим изменениям."
Совместная исследовательская группа под руководством Мацуи, докторанта Марико Онодера и исследователей из Университета Генриха Гейне в Дюссельдорфе изучала пластические изменения астроцитов, связанные с эпилептогенезом у мышей.
В ответ на гиперактивность окружающих нейронов был активирован ко-транспортер Na + / HCO3- (NBC) в астроцитах. Возникающее внутриклеточное защелачивание привело к разъединению щелевого соединения и нарушению быстрого клиренса калия. Фармакологическая блокада NBC подавляет пластические изменения сети астроцитов и предотвращает усиление эпилептиформной активности.
"По словам Мацуи, астроциты также играют решающую роль в контроле нейрональной активности в здоровом мозге. "Наше исследование показывает наличие глиальной пластичности и предполагает, что будущая терапевтическая стратегия может быть направлена на контроль глиальной функции для лечения болезни."