Biolozi sa Univerziteta u Ajovi definitivno su povezali imuni sistem mozga sa epilepsijom.
U novoj studiji, istraživači postavljaju lanac događaja koji mogu uzrokovati pogoršanje napadaja – najčešće manifestacije epilepsije. Sekvenca počinje kada oksidativni stres u telu izaziva reakciju imunološkog sistema mozga. Ta aktivacija od strane rezidentnih imunoloških ćelija mozga (zvanih glia) izaziva teže napade.
Nalazi su važni jer je to prvi put da je eksperimentalno dokazana veza između imunološkog sistema mozga i epilepsije. Taj napredak bi trebalo da donese preciznije testiranje i efikasnije lekove za lečenje stanja.
„Pružili smo genetski dokaz da i oksidativni stres i aktivacija imunološkog sistema mozga pogoršavaju epilepsiju“, kaže Džon Manak, profesor na Odeljenju za biologiju i Odeljenje za pedijatriju porodice Stead u Ajovi i odgovarajući autor studije. „Ovo je izuzetno značajno jer naši podaci sugerišu da sada možemo prenameniti izuzetno dobro tolerisana antiinflamatorna jedinjenja, kao i možda antioksidante kako bismo pomogli u kontroli progresije epilepsije.“
Epilepsija pogađa 3,4 miliona ljudi – velika većina su odrasli – u Sjedinjenim Državama, prema američkim centrima za kontrolu i prevenciju bolesti. Prema podacima Svetske zdravstvene organizacije, širom sveta svake godine oko 5 miliona ljudi oboli od epilepsije.
Istraživači su utvrdili vezu između mozga i epilepsije u eksperimentima sa voćnim mušicama. Jedan od razloga zašto su izabrali insekte je taj što voćne mušice i ljudi dele zajednički gen predaka, nazvan bodljikav, koji kada mutira, dovodi do napada. Učešće gena bodljike u epileptičnim napadima utvrdio je, između ostalih, Aleks Basuk, pedijatar neurolog i predsednik Odeljenja za pedijatriju porodice Stead u Ajovi, koji je objavio nalaze 2008. i koautor je ove studije.
Manakov tim je takođe izabrao voćne mušice za svoje eksperimente jer mušice, za razliku od ljudi i drugih kičmenjaka, imaju jedan, primitivni mehanizam odgovora na bolest, nazvan urođeni imuni sistem, koji koriste glijalne ćelije u mozgu. Kičmenjaci takođe imaju urođeni imuni sistem, ali to je dopunjeno adaptivnim imunološkim sistemom koji uključuje vojsku imunih ćelija sa uskladištenim „sećanjima“ na prošle, invazivne patogene. Usamljeni urođeni imuni sistem voćne mušice značio je da su istraživači mogli da se koncentrišu isključivo na vezu urođenog imunološkog sistema mozga i epilepsije.
Istraživači su identifikovali sve gene koji su postali eksprimirani u mozgu muva sa napadima (pokrenutim mutiranim genom za bodljikave) u poređenju sa onima bez napadaja. Identifikovali su dve klase gena sa povećanom regulacijom povezanih sa mušicama koje su opterećene napadima: geni imunološkog odgovora i oni koji su uključeni u ublažavanje oksidativnog stresa.
U daljim eksperimentima sa voćnim mušicama, istraživači su isključili urođeni imuni sistem u moždanoj gliji. Ta akcija je smanjila smrt neuronskih ćelija, što je zauzvrat potisnulo napade.
U drugom setu eksperimenata sa mušicama, istraživači su testirali vezu oksidativnog stresa eksprimiranjem gena SOD1 u mozgu, za koji je poznato da čisti ćelije od reaktivnih vrsta kiseonika uzrokovanih oksidativnim stresom. Kada je ovaj gen aktiviran u mozgu voćne mušice, urođeni odgovor imunog sistema muva je smanjen, a napadi su smanjeni.
„Jednim zamahom identifikovali smo put koji počinje od povećanog oksidativnog stresa koji vodi do aktivacije urođenog imunog sistema, što dovodi do smrti neuronskih ćelija, što zauzvrat izaziva pogoršanje napadaja“, kaže Manak, koji studiju naziva jedan od vrhunaca njegove skoro 40-godišnje karijere biologa. „A kada kažem pogoršanje napadaja, mislim na progresivnu epilepsiju, a to su epilepsije koje se vremenom pogoršavaju.
Rezultati znače da se mušice mogu koristiti za direktno testiranje koji bi antiinflamatorni lekovi ili antioksidansi bili najefikasniji u lečenju epileptičkih napada. Do sada su lekari imali samo ograničene dokaze da mali broj antiinflamatornih ili antioksidativnih lekova ima karakteristike supresije napadaja u nekim kontekstima, ali nije bilo direktnog dokaza koji povezuje oksidativni stres i urođenu aktivaciju imunog sistema sa epilepsijom. Štaviše, približno jedna trećina pacijenata sa epilepsijom ne reaguje dobro na trenutno dostupne terapije, a dve trećine pacijenata ima neželjene neželjene efekte na lekove, prema autorima studije.
„Neće svako antiinflamatorno ili antioksidativno jedinjenje efikasno lečiti epilepsiju“, objašnjava Manak. „Sada imamo savršen model sa našim mušicama za ispitivanje značajnog broja antiinflamatornih i antioksidativnih jedinjenja. Zatim možemo da podignemo sve obećavajuće lekove na mišje modele, a zatim i na potencijalna ispitivanja na ljudima.“
