Международная группа ученых при участии Университетской клиники Бонна (УКБ) прокладывает новый путь в поисках причин эпилепсии. Исследователи изучают сети активных генов и ищут, как следователи в базах данных, с помощью компьютерной модели «главных преступников». При этом они обнаружили ключевой фактор - молекулу сестрин-3. В опытах на животных ученым удалось показать, что ингибирование этой молекулы смягчает эпилептические припадки. Результаты исследования опубликованы в известном научном журнале «Nature Communication».

Во время эпилептического припадка множество нервных клеток выбиваются из своего привычного ритма и начинают работать в ускоренном. В результате у больного происходит припадок вплоть до потери сознания. Чаще всего источником такого синхронного разряда нейронов являются височные доли мозга. По словам профессора Альберта Бекера из Института нейропатологии УКБ, лишь две трети страдающих височной эпилепсией поддаются медикаментозному лечению. При резистентности к антиэпилептическим препаратам в качестве последнего средства остается хирургическое удаление очага возбуждения. Эпилептологи и неврологи УКБ специализируются на подобном вмешательстве. При этом удаленные ткани мозга дают ученым возможность лучше понять причины и разработать новые методы лечения височной эпилепсии. «Без таких проб тканей мозга мы вообще не смогли бы провести нашего широкомасштабного исследования сети из генов и сигнальных цепей»,- говорит профессор Бекер. Совместно с коллегами из Великобритании, США, Австралии, Финляндии и Бельгии ученые УКБ исследовали ткани, удаленные из височных доль у 129 больных, страдающих эпилепсией. Ученые из УКБ установили, какие именно гены в аномальных нейронах, а также в клетках «обеспечения», находятся в активном состоянии. Данные об этих «подозреваемых» были заложены в компьютерную модель. Как и в случае «системного сыска» таким образом могут исследоваться связи между «командным пунктом» и запускаемыми им сигнальными цепями. И, подобно тому как преступник в конце концов «зависает» в полицейской базе данных, так и ученые наткнулись в результате своего анализа на ключевое соединение — сестрин-3. Об этой молекуле известно, что она обладает высокой способностью активации клеток мозга и иммунных клеток. «Наши результаты показывают, что сестрин-3 является ключевым фактором в развитии и прогрессировании височной эпилепсии»,- говорит Катарина Пернхорст, специалист по биоинформатике из команды профессора Бекера. Ученые доказали это в опытах на мышах и рыбах-зебрах, мозг которых претерпел те же изменения, что и человеческий мозг при эпилепсии. Если выключить или ингибировать ген, кодирующий сестрин-3, то тяжесть и частота эпилептических припадков снижается.

Ученые видят в своей новой методике фундамент для дальнейших исследований. «Эта методика позволяет нам шире взглянуть на проблему: от простой причинно-следственной связи ген-действие необходимо перейти к систематическому рассмотрению всей сети взаимодействий в целом», - говорит профессор Бекер. Так легче устанавливать ключевые позиции во взаимодействии сигнальных цепей, генов, а также иммунной системы. Кроме того, результаты позволяют приступить к разработке новой терапии. Обычная терапия регулирует проницаемость ионных каналов аномальных нейронов. Однако на многих пациентов препараты не действуют, поскольку у больных вырабатывается к ним резистентность. Сестрин-3 не участвует в передаче сигнала посредством ионных каналов. Он повышает при стрессе возбудимость нейронов и активирует иммунные клетки. Нарушение регуляции сестрином-3, вызывающее развитие эпилепсии, можно было бы купировать соответствующим ингибитором, к которому у больных не вырабатывается резистентность.

1. ukb.uni-bonn.de