Nové souvislosti mezi epilepsií a mozkovými lipidy

Výzkumníci objevili, že se v myších, které postrádají protein vyskytující se v mozku, „zblázní" nervové signály a zanechají zvířata již od mladého věku v epileptických záchvatech. Zpráva publikovaná 18. září v magazínu Buňka, odhaluje, co se stane, když se ztratí protein kódovaný genem PRG-1 (plasiticity related gene-1), a odkrývá dolaďující mechanismus funkce mozku.

Vědci ukazují, že běžný zklidňující efekt genu PRG-1 v mozku závisí na jeho správné interakci s určitou třídou lipidů známých jako fosfolipidy, jež slouží jako důležité buněčné signální molekuly. Tým vedený Robertem Nitschem z Universitätsmedizin v Berlíně věří, že změny v signalizaci pomocí fosfolipidů a ve funkci PRG-1 mohou být nepoznanými příčinami epilepsie.

Nitsch a jeho kolegové byli první, kteří objevili novou třídu PRG proteinů a byli obzvláště zaujati zvláštním vzorcem chování proteinu kódovaného genem PRG-1. Ten se nevyskytuje nikde jinde v těle ani nikdy jinde v mozku, pouze na postsynaptické membráně v neuronu.

„Většina molekul se více či méně nachází ve většině buněk," vysvětluje Nitsch. „Některé jsou sice více omezené, ale jenom velmi málo molekul je vázáno ve zvláštním typu buněk v konkrétním orgánu."

V nové studii ukazují, že u pokusných myší postrádajících PRG-1 se vyvinou prudké křeče kvůli změnám v aktivitě mozku. Ačkoli nervové spoje v mozcích zvířat vypadají úplně normálně ve své struktuře, evidentně jsou mnohem dráždivější.

Když je PRG-1 v určitých neuronech znovu obnoven, jejich aktivita se vrátí k normálu. Schopnost zklidňovat mozek byla ztracena, když byla pozměněna část PRG-1, která interaguje s lipidem známým jako kyselina lyzofosfatidová (LPA). U zvířat postrádajících PRG-1 i receptor pro LPA se nevyvinula epilepsie, to svědčí o tom, že PRG-1 funguje na základě signálů od fosfolipidů.

O kyselině lyzofosfatidové se ví, že hraje v mozku důležitou roli. „Byly náznaky, že by mohla mít význam v epilepsii, ale o co se přesně jedná, zůstává tajemstvím," říká Nitsch. Také prohlašuje, že LPA je „lepkavá věc, která se váže na membrány" a ne běžná signální molekula.

„Samotná kyselina lyzofosfatidová je neurotransmiter, ale spíše to vypadá, že dolaďuje uvolnění glutamátu, který je nejběžněji se vyskytujícím přenašečem v mozku," vysvětluje Nitsch. Bez glutamátu by se mozek jednoduše zastavil. Kyselina lyzofosfatidová a její receptor operují na presynaptické části spojení dvou neuronů. Nové nálezy dokazují, že PRG-1 funguje na postsynaptické části zápoje, přičemž vychytává kyselinu lyzofosfatidovou ze synaptické štěrbiny, čímž je kontrolována aktivita vysílající buňky. (Synapse jsou malé mezery mezi neurony, kde se odehrává komunikace mezi dvěma nervovými buňkami.)

Tyto nálezy odkrývají novou úroveň našeho chápání funkce mozku.

„Naše výsledky dokazují, že delece PRG-1 má za následek vážnou hippokampální předrážděnost a vede k epileptickým záchvatům v nedospělých zvířatech," napsali vědci. To je kvůli specifické roli PRG-1 na excitační synapsi glutamátergních neuronů. Tato data nastiňují scénář pro regulaci glutamátergní transmise kontrolované pomocí PRG-1, která zahrnuje mechanismy zprostředkované bioaktivními lipidy, jako je LPA, a doplňuje klasické molekulární dění na synapsi.

Zdroj: www.sciencedaily.com
Překlad: Pavla Čermáková