Istraživači sa Univerziteta u Mičigenu razvili su model za proučavanje jedne vrste porodične epilepsije, otvarajući vrata razumevanju – i na kraju ciljanju – mehanizama koji dovode do poremećaja i povezanih smrtnih slučajeva.
Istraživanje, objavljeno u časopisu Annals of Neurologi, već je otkrilo važne uvide u interakcije između disanja, otkucaja srca i aktivnosti mozga tokom fatalnih napada.
Mutacije u genu zvanom DEPDC5 su čest uzrok porodične fokalne epilepsije i povećavaju rizik od iznenadne neočekivane smrti kod epilepsije (SUDEP), razorne posledice epilepsije koja je na drugom mestu posle moždanog udara u potencijalnim godinama života izgubljenim zbog neuroloških bolesti. Ali naučnici nisu uspeli da odrede osnovne procese koji dovode do SUDEP-a u epilepsiji povezanoj sa DEPDC5.
„Bez jasnog razumevanja preciznih mehanizama koji pokreću SUDEP, izuzetno je teško predvideti njegovu pojavu kod pacijenata“, rekao je Iu Vang, vanredni profesor neurologije na Medicinskoj školi U-M, koji takođe radi sa pacijentima sa epilepsijom na Mičigenskoj medicini. „Imati tačan model koji možemo proučavati na molekularnom nivou je od suštinskog značaja za razumevanje složene patofiziologije ovog stanja i identifikaciju terapeutskih ciljeva.“
Modelni organizmi su važno sredstvo za sticanje uvida u ljudsko zdravlje i bolesti koje imaju značajne implikacije na lečenje pacijenata. Razumevanjem kako genetska mutacija menja aktivnosti unutar ćelija, ili čak komunikaciju između različitih sistema u telu, istraživači mogu da otkriju specifične proteine na koje ciljaju, na primer, terapeutici. Do danas, međutim, ovom polju nedostaje tačan životinjski model epilepsije povezane sa DEPDC5.
Sada, tim predvođen Vangom i neuronaučnikom U-M Peng Lijem precizno je rekapitulirao model epilepsije povezane sa DEPDC5 u modelu organizma sisara, omogućavajući istraživačima da bolje razumeju šta se dešava kod pacijenata sa epilepsijom povezanom sa DEPDC5 i šta dovodi do njihovog povećanog rizika of SUDEP.
„Ovaj genetski model nam nudi način da dalje proverimo šta uzrokuje fizičke promene koje se dešavaju pre SUDEP-a i šta izaziva epilepsiju“, rekao je Li, član fakulteta na Institutu za prirodne nauke U-M i docent za molekularne i integrativne fiziologije na Medicinskom fakultetu U-M. „To će nam pomoći da se zaista fokusiramo na tipove ćelija koje su pogođene, a zatim da shvatimo – i na kraju ciljamo – molekularne puteve koji izazivaju ove promene.“
Sa modelom, tim je identifikovao jedinstveni obrazac u fatalnim napadima povezanim sa DEPDC5.
Kada su utvrdili da životinje pomno rekapituliraju karakteristike pronađene kod ljudi sa epilepsijom povezanom sa DEPDC5 – uključujući tip i učestalost napada i približnu starost kada se SUDEP javlja u proseku – istraživači su počeli da beleže podatke o njihovim obrascima disanja, srčanoj funkciji i neuronske aktivnosti. Njihov cilj je bio da prikupe osnovne informacije o zdravlju životinja, kao i da posmatraju kako se ove funkcije menjaju tokom napadaja koji se prirodno javljaju.
U slučajevima fatalnih napada, brzina disanja životinja se značajno povećala, čak i pre promene srčane frekvencije ili električne aktivnosti mozga, a zatim je potpuno prestala. Kada su napadi prestali, otkucaji srca su nastavljeni – ali disanje je potpuno prestalo i nikada se nije oporavilo, što je dovelo do fatalnog nedostatka kiseonika.
Istraživači su takođe otkrili nepravilnosti u disanju tokom nefatalnih napada, pa čak i u osnovnoj brzini disanja životinja. Tim veruje da ovi rezultati ukazuju na defekt u kontrolnom krugu disanja u mozgu koji čini životinje ranjivijim tokom napada, što bi moglo doprineti povećanju stope SUDEP-a kod epilepsije povezane sa DEPDC5.
„Izgleda da je disanje prva fiziološka funkcija na koju utiče epilepsija, čak i pre nego što možemo da otkrijemo bilo kakve promene u električnoj aktivnosti u mozgu“, rekao je Li, koji je takođe docent bioloških nauka i nauka o materijalima na Stomatološkoj školi U-M. „Ovi nalazi nagoveštavaju i potencijalni tretman – ventilaciju životinja tokom epizode epilepsije da bi se spasilo disanje – i potencijalni biomarker za predviđanje rizika od pacijenata sa epilepsijom koji mogu razviti SUDEP.“
Džek Parent, ko-direktor Centra za sveobuhvatnu epilepsiju u Mičigenu i jedan od koautora studije, rekao je da je SUDEP komplikacija epilepsije od koje se pacijenti i porodice najviše plaše.
„Ovaj rad im nudi određenu nadu da polje istraživanja epilepsije napreduje ka razumevanju SUDEP mehanizama, identifikaciji potencijalnih biomarkera za one koji su u riziku i osmišljavanju intervencija za sprečavanje ovih katastrofalnih događaja“, rekao je on.
