Эпилептические припадки часто возникают в локальных областях головного мозга, где нейроны аномально вовлечены в одновременную активность. Но что отличает эти области от участков мозга, которые продолжают работать нормально? И, еще более важно, что мешает этим эпилептическим очагам разрастаться все дальше? Исследователи из Иллинойского университета в Чикаго, проведя многолетние исследования, получили неожиданно простой ответ. Доктор Джеффри Лоэб и его коллеги обнаружили, что содержание белка, который называется DUSP4, было увеличено в здоровой ткани мозга, непосредственно прилегающей к эпилептической ткани. Их исследования показывают, что повышение уровня DUSP4 может быть новым способом профилактики или лечения эпилепсии.

«Если бы эпилептические участки расширялись и ничто не могло их остановить, то приступы захлестнули бы весь мозг, и он погиб бы», – сказал в интервью Neuroscience News Джеффри Лоэб. «Мы задались вопросом, существуют ли естественные способы создать барьер для эпилептических участков мозга. Мы искали гены на границе между эпилептической и нормальной тканями мозга, которые могут предотвратить распространение эпилепсии».

Доктор Лоеб и его коллеги проанализировали тысячи генов в тканях 20 пациентов, перенесших операцию по лечению эпилепсии. При этом удаляется ткань головного мозга из эпилептических зон, а также непосредственно прилегающих неэпилептических тканей. Ткань, которая уже не требовалась для анализа, хранилась в нейрорепозитории Иллинойского университета (банк тканей человеческого мозга) и исследовательской базе данных, связывающей клинические, радиологические, физиологические, гистологические и молекулярные / геномные данные с тысячами образцов тканей человека.

Исследователи использовали метод математического моделирования, который называется кластерный анализ, чтобы отсортировать огромное количество генов эпилептической и неэпилептической тканей. Они идентифицировали ряд генов, экспрессия которых была повышена в эпилептических тканях или около них. Как выяснилось, DUSP4 попал в кластер, не затронутый эпилептической активностью.

В предыдущем исследовании доктор Лоеб и его коллеги определили сигнальный путь, который в значительной степени активизировался в областях мозга, где начинались эпилептические разряды. В экспериментах на животных подавление пути, известного как митоген-активируемая протеинкиназа (MAPK) снижало эпилептическую активность в головном мозге.

«Мы были воодушевлены обнаружив DUSP4, потому что он, как известно, является мощным ингибитором MAPK в раковых клетках», – сказал доктор Лоеб. «Активация этого гена на границах участков мозга и отключение сигнальных генов MAPK привело нас к мысли, что это белковые заграждения эпилептических областей. Они не увеличиваются и не распространяются дальше, подобно тому, как на корабле вы можете получить пробоину, но закрыть двери и загерметизировать отсек, чтобы изолировать течь. Именно так, мы думаем, DUSP4 помогает предотвратить увеличение эпилептических очагов».

Доктор Лоеб и его коллеги в настоящее время изучают потенциальные препараты, которые могут активировать или усиливать активность DUSP4, чтобы помочь лечить или даже предотвращать эпилепсию.

«Эти нацеленные на DUSP4 препараты будут представлять собой новое лечения эпилепсии, изменяющее течение болезни», – сказал доктор Лоеб.

Полностью со статьей “DUSP4 appears to be a highly localized endogenous inhibitor of epileptic signaling in human neocortex” в открытом доступе можно познакомиться здесь.