Uuring võiks avada tee omandatud epilepsia ja krampide erinevate vormide raviks, mis tulenevad trauma, nakkuse või ajukasvaja põhjustatud ajukahjustusest.
Alates 1893. aastast on teadlased teadlikud salapärastest struktuuridest, mida nimetatakse neuroneid ümbritsevateks perineuraalseteks võrkudeks, kuid nende võrkude funktsioon jäi teadmata. Kuid Virginia ülikooli teadlaste rühm eesotsas Harald Sontheimeriga (Harald Sontheimer) otsustas, et need võrgud moduleerivad ajus elektrilisi impulsse. Veelgi enam, nad leidsid, et võrkude lahustumisel võivad tekkida krambid. Töö tulemused avaldati ajakirjas Nature Communications.
Teadlased tegid selle avastuse algul hiirtel, kes põevad surmaga lõppenud ajuvähki põhjustatud epilepsiat - glioblastoomi, mille esimene sümptom on sageli krambid. Glioblastoom on ainus vähk, mis võib kosmoses kasvada. Kuna kolju blokeerib vähi väljapoole laienemise, tekitab kasvaja liigse ergastava keemilise neurotransmitteri (glutamaadi), mis tapab läheduses kasvavaid terveid rakke, et teha ruumi kasvuks.
Lisaks glutamaadile eritab kasvaja ensüümi, mis hävitab ümbritseva rakuvälise maatriksi - geelilaadse aine, mis hoiab ajurakke paigal. Glioblastoomid on väga vähkkasvajad ja on teada, et nad võivad kehas levida. Sekreteeritud ensüüm on omamoodi nuga, mis lõikab vähirakke, võimaldades neil vabalt liikuda.
Oma üllatuseks vaatasid teadlased ensüümi rünnakut ka perineuronaalsete võrkude ümber, mis olid ümbritsetud GABA-d inhibeerivate neuronite (gamma-aminovõihape) ümber, mis aitavad krampe ära hoida.
Itaalia neuroteadlane Camillo Golgi avastas perineuronaalsed võrgud esmakordselt 1893. aastal, kuid mõistis siis nende funktsiooni valesti. Golgi nimetas võrke "korsetiks" ja ütles, et need segasid kõige tõenäolisemalt neuronite vahelist sõnumivahetust. Sontheimeri uuring lükkab selle ümber. Teadlane leidis seevastu, et võrgud toetavad sõnumsidet. Perineuronaalsete võrkudega kaetud neuronitel on madalam membraanivõime ja võime salvestada elektrilaengut, mis tähendab, et nad võivad impulsi vallandada ja laadida kuni kaks korda kiiremini kui võrguta neuronid.
Kui nad ootamatult kaotavad perineuraalsed võrgud, võivad tulemused olla katastroofilised: Rakendades seda ensüümi kasvajata aju, nägid teadlased, et perineuraalsete võrkude väga ensümaatiline lagundamine oli krampide esilekutsumiseks piisav - isegi kui neuronid jäid puutumatuks.
Teadlased keskenduvad nüüd sellele, kuidas perineuraalsed võrgud võivad mängida omandatud epilepsia muudes vormides - näiteks peavigastuse või ajuinfektsiooni korral -, mis viiks nad lähemale tõhusa ravimi väljatöötamisele.
Reklaamvideo:
Oleme lahendanud 125 aastat vana neuroloogia mõistatus! See on põhiteadus - avatud ja tähelepaneliku meele hoidmine ning vanadele ja uutele küsimustele vastamine,”ütleb Sontheimer.
Maailma Terviseorganisatsiooni andmetel põeb kogu maailmas epilepsiat enam kui 50 miljonit inimest, kellest kolmandik ei ole tuntud epilepsiavastaste ravimite suhtes vastuvõtlikud.
Dmitri Mazalevski
