Studija bi mogla otvoriti put za liječenje različitih oblika stečene epilepsije i napadaja koji su posljedica oštećenja mozga uzrokovanih traumom, infekcijom ili tumorima u mozgu.
Od 1893. godine znanstvenici su svjesni misterioznih struktura nazvanih perineuronalne mreže omotane oko neurona, ali funkcija tih mreža ostala je nepoznata. Međutim, skupina znanstvenika sa Sveučilišta Virginia pod vodstvom Haralda Sontheimera (Harald Sontheimer) utvrdila je da te mreže moduliraju električne impulse u mozgu. Štoviše, otkrili su da se napadaji mogu dogoditi kad se mreže otope. Rezultati rada objavljeni su u časopisu Nature Communications.
Istraživači su ovo otkriće isprva otkrili kod miševa koji pate od epilepsije uzrokovane fatalnim rakom mozga zvanim glioblastom, čiji su prvi simptom često napadi. Glioblastoma je jedini rak koji može rasti u svemiru. Budući da lubanja blokira rak da se širi prema van, tumor stvara pretjeranu količinu ekscitacijskog kemijskog neurotransmitera (glutamata) koji ubija obližnje zdrave stanice kako bi stvorio prostor za rast.
Osim glutamata, tumor luči enzim koji uništava okolni izvanstanični matriks, supstancu sličnu gelu koja drži moždane stanice na mjestu. Glioblastomi su vrlo maligni i poznato je da se mogu širiti u tijelu. Izlučeni enzim svojevrsni je nož koji reže stanice raka omogućujući im slobodno kretanje.
Na njihovo iznenađenje, znanstvenici su također gledali kako enzim napada perineuronalne mreže omotane oko neurona koji inhibiraju GABA (gama-amino-maslačna kiselina) koji pomažu u sprečavanju napadaja.
Talijanski neuroznanstvenik Camillo Golgi prvi je put otkrio perineuronalne mreže 1893. godine, ali tada je pogrešno razumio njihovu funkciju. Golgi je mreže nazvao "korzetom" i rekao da su one najvjerojatnije ometale razmjenu poruka između neurona. Sontheimerovo istraživanje to opovrgava. Znanstvenik je, s druge strane, otkrio da mreže podržavaju razmjenu poruka. Neuroni prekriveni perineuronalnim mrežicama imaju niži membranski kapacitet i sposobnost spremanja električnog naboja, što znači da mogu otpustiti puls i napuniti se do dva puta brže od ne umreženih neurona.
Kad iznenada izgube perineuralne mreže, rezultati mogu biti pogubni: Primjenom ovog enzima na mozak bez tumora znanstvenici su vidjeli da je sama enzimska razgradnja perineuralnih mreža dovoljna da izazove napadaje - čak i kad su neuroni ostali netaknuti.
Istraživači se sada usredotočuju na to kako perineuralne mreže mogu igrati u drugim oblicima stečene epilepsije - poput ozljede glave ili infekcije mozga - što će ih približiti razvoju djelotvornog lijeka.
Promotivni video:
“Riješili smo 125 godina staru misteriju neurologije! To je ono što je osnovna znanost - zadržavanje otvorenog i promatračkog uma i odgovaranje na stara i nova pitanja”, kaže Sontheimer.
Prema Svjetskoj zdravstvenoj organizaciji, više od 50 milijuna ljudi širom svijeta pati od epilepsije, od kojih trećina nije osjetljiva na poznate antiepileptičke tretmane.
Dmitrij Mazalevski
