Görcsgátló háló a neuronok körül

Az olasz neurobiológus, Camillo Golgi már 1893-ban felfedezte, hogy az idegsejteket háló (perineuronális háló) veszi körül, azonban ennek szerepét csak most sikerült kideríteni. Míg Golgi arra tippelt, hogy a perineuronális háló lassítja az idegsejtek közötti ingerületátvitelt, az amerikai Harald Sontheimer és munkatársai Nature Communications-ben megjelent kutatásai szerint a háló működése ezzel épp ellentétes: elősegíti a neuronok kommunikációját. Mint a gliakutatók tanulmányukban (Perineuronal nets decrease membrane capacitance of peritumoral fast spiking interneurons in a model of epilepsy) kifejtik: azok a neuronok, amelyeket háló borít be, kétszer olyan gyorsan képesek tüzelni, mint a csupasz idegsejtek (ennek konkrét mechanizmusa egyelőre nem ismert; de feltételezések szerint a hálóval borított neuronoknak vagy a membrán-ellenállásuk kiesebb, vagy az elektromos töltést raktározó képességük nagyobb, mint a csupasz idegsejteké).

A Virginia Tech Carilion Research Institute gliabiológiai központjának kutatói szerint ha az idegsejtek körüli háló elpusztul, a következmény epilepsziás rohamok kialakulása lesz. A felfedezésnek a jövőben számos szerzett epilepszia-forma, így a tumorok, fertőzések és traumák következtében kialakuló rohamok kezelésében is szerepe lehet.

A kutatók első eredményeiket olyan epilepsziás egérmodellen érték el, amelyben az állatok rohamait glioblasztóma okozta, egy olyan primer agytumor, amelyet emberben leggyakrabban éppen az általa kiváltott epilepsziás roham miatt diagnosztizálnak. A glioblasztóma az egyetlen olyan rákféleség, amelynek növekedése előtt térbeli korlátok állnak; mivel a koponyacsont akadályozza a terjedését, a növekvő tumor úgy szabadít fel helyet magának, hogy proteolitikus enzimek segítségével feloldja az agysejteket helyben tartó extraxelluláris mátrixot, továbbá óriási mennyiségű serkentő neurotranszmittert, glutamátot termel, aminek révén epilepsziás rohamot vált ki, és elpusztítja a körülötte lévő egészséges neuronokat.

Az agy a glutamát-támadás ellen gátló neurotranszmittert, gamma-aminovajsavat (GABA) termelő neuronjai útján megpróbál védekezni, azonban, mint Sontheimer és munkatársai kiderítették, a gliablasztóma a GABA-erg neuronokat is megtámadja: ugyanazok a proteolitikus enzimek, amelyek feloldják az extraxelluláris mátrixot, és ezzel a glioblasztóma malignitását és invazivitását biztosítják, arra is képesek, hogy lebontsák a gátló GABA-erg neuronok körül megtalálható perineuronális hálót. A lecsupaszított GABA-erg neuronok a továbbiakban nem képesek betölteni rohammegelőző szerepüket.

Ezt követően a kutatók tumormentes kísérleti állatok agyában is megvizsgálták a glioblasztóma proteolitikus enzimeinek hatását, és kimutatták, hogy a perineuronális háló enzimatikus degradációja önmagában – a neuronok pusztulása nélkül is – elegendő ahhoz, epilepsziás rohamok jöjjenek létre: perineuronális háló nélkül a gátló neuronok tüzelése lelassul, és gátló hatásuk elégtelenné válik. A továbbiakban a kutatók megvizsgálják, hogy szerepet játszik-e a perineuronális háló sérülése a szerzett epilepszia egyéb, fejsérülés vagy infekció miatt létrejövő formáiban.

Az új terápiás célpont – a perineuronális hálót lebontó proteolitikus enzimek gátlása – a jövőben nemcsak az agytumorral összefüggő, illetve más szekunder rohamok kontrollálása miatt lehet fontos (a jelenlegi módszerekkel az epilepsziás esetek harmada-fele nem kontrollálható), de azért is, mert ezáltal lehetségessé válhat a rohamok megelőzése és a betegségprogresszió befolyásolása is.