Az Angelman-szindrómában észlelhető görcskészség és az agyi sejtek aktivitása

A Neuron című lapban nyilvánosságra hozott vizsgálatában a Benjamin D. Philpot professzor által vezetett munkacsoport arról számol be, hogy az Angelman-szindrómát (AS) jellemző görcsrohamok azzal magyarázhatók, hogy felborul bizonyos típusú agyi sejtek aktivitásának egyensúlya.

„Vizsgálatunk azt jelzi, hogy a neuronális serkentés és gátlás közötti egyensúly megbomlása számos neurológiai fejlődési zavarban meglehetősen gyakori jelenség” – emeli ki Philpot. Ugyanez figyelhető meg más genetikai betegségekben, például fragilis X szindrómában vagy Rett-szindrómában is, melyek mindegyike – az Angelman-szindrómához hasonlóan – autizmussal járhat együtt.

Az Angelman-szindróma minden 15 ezer élveszülés közül egy esetben fordul elő. A tünetegyüttest gyakran tévesen autizmusként vagy cerebrális bénulásként kórismézik. A betegség tünete −a görcsrohamokon túl − az értelmi fejlődés elmaradása, súlyos intellektuális zavar, a beszédkészség hiánya (a beteg csak néhány szót mond vagy egyáltalán nem beszél), az alvászavarok, a kéz jellegzetes csapkodó mozdulatai, valamint a motoros működések és az egyensúly megtartásának zavara.

A szindróma hátterében leggyakrabban az áll, hogy nem fejeződik ki az UBE3A gén anyától örökölt allélja a 15-ös kromoszómán. E gén működésének AS kapcsán megfigyelhető kiesése állatkísérletes tapasztalatok alapján kapcsolatba hozható azzal, hogy a normálisnál kisebb mennyiségben szabadul fel egy inhibitoros neurotranszmitter, melynek következtében fokozódik más neuronok aktivitása. Eddig azonban nem volt pontosan ismert, hogy ez mennyiben függ össze az Angelman-szindrómában fennálló fokozott görcskészséggel, ezért a mostani vizsgálat ezt igyekezett tisztázni. Ehhez egérmodellben tanulmányozták a neurológiai kapcsolatokat Angelman-szindróma kapcsán. A kísérleti egerek az Angelman-szindrómához hasonló tüneteket mutattak, köztük görcsrohamokat is.

A kutatók elektrofiziológiai módszereket alkalmaztak az adott neuronokból származó serkentő és gátló aktivitás regisztrálására, köztük apró elektródákat, melyeknek mikroszkopikus méretű hegyét a neuronokhoz kapcsolták. „Ily módon képesek voltunk arra, hogy adott neurontípusból érkező jeleket érzékeljünk, és pontosan megmondjuk, melyik idegsejtből származó jelet fogunk és annak milyen az aktivitási szintje – magyarázza Philpot. − A neuronok rábírhatók arra, hogy más neuronokat befolyásoljanak, és az egyik neuron másik neuronra kifejtett aktivitása is regisztrálható.”

A tapasztalatok azt jelzik, hogy AS esetén az a funkció szenved zavart, mely során az inhibitoros neuronokból származó neurotranszmitterek azt a kémiai „üzenetet” viszik az excitátoros neuronokhoz, hogy azok csökkentsék aktivitásukat. Ezen túlmenően arra is fény derült, hogy Angelman-szindrómában károsodik az inhibitoros neuronok ama képessége is, melynek révén magasabb aktivitási szintről alapállapotba rendeződnek vissza. „A gátlás többek között azért is rendkívül jelentős, mert ez szükséges az agyi aktivitás szabályozásához, normális szinten tartásához – mondja Philpot. − A gátlás fontos szerepet játszik a neuronok közötti információáramlás időzítésében, és ha ez az időzítés felborul – ahogyan az a gátlás csökkenésekor is megfigyelhető −, akkor az átvitel során az információk jelentős része elvész.”

„Az excitáció gátlása aránytalanul nagymértékben csökken AS kapcsán – teszi hozzá Wallace. − Úgy véljük, hogy az általunk vizsgált idegi kör túlstimulált állapotban van, és részben ez lehet a magyarázat az AS epileptiform tüneteiért állatkísérletes modellekben. Az agyi aktivitás szabályozásának zavara az Angelman-szindrómában megfigyelhető kognitív károsodást is megmagyarázhatja.”

A kutatók egyik célja, hogy pontosabban értsék, hogy a neuronok közötti kapcsolatok fent vázolt eltérései miként hozhatók összefüggésben az AS-t jellemző görcsrohamokkal. Még távolabbi cél, hogy a mostaninál jobb kezelési módszereket fejlesszenek ki e betegek számára, mivel az epilepszia meglehetősen nehezen kezelhető kórállapot.