Американские ученые изучили роль моховидных волокон гиппокампа в прогрессии заболевания у мышей с моделью эпилепсии. Они выяснили, что переход от начала приступа (характерной мозговой активности) к появлению судорог скелетной мышечной ткани регулируется активацией клеток этих волокон. Статья опубликована в журнале Science.
С потерей моховидных волокон (англ. mossy fiber) гиппокампа ассоциируется развитие одной из самых распространенных форм эпилепсии — височной. Будучи глумататергическими, клетки моховидных волокон могут принимать участие в возбуждении гранулярных клеток (главные нейроны зубчатой извилины), повышая активность гиппокампа. При этом моховидные волокна также участвуют в работе корзинчатых нейронов — ГАМКергических (ингибирующих) интернейронов, которые, в свою очередь, активность гиппокампа снижают. Именно поэтому до сих пор точно неизвестен механизм вовлечения моховидных волокон в эпилепсию, в особенности — с каким именно симптомом заболевания связана их повышенная или пониженная активность.
В новой работе ученые из Стэндфордского университета под руководством Ивана Сольтеша (Ivan Soltesz), провели эксперимент на мышах: в их гиппокамп ввели каиновую кислоту — агонист глутаматных рецепторов, который вызывает эпилептические приступы в модельных организмах. Для того, чтобы модулировать активность моховидных волокон, ученые использовали два вида опсинов (реагирующих на возбуждение светом рецепторов, которые связывают с мембраной нейрона, открывая или закрывая ионные каналы): возбуждающий каналродопсин (ChR2) и архиродопсин (ArchT), который, наоборот, выступает в роли ингибитора.
В первую очередь ученых интересовал переход электрографических (ранних признаков активности, характерной для эпилептического приступа, заметных на энцефалограмме) припадков в открытые судороги скелетной мышечной ткани, заметные внешне. Ученые обнаружили, что ингибирование моховидных волокон после появления электрографического приступа повышает вероятность его перехода в судороги. При этом повышение активности нейронов моховидных волокон, наоборот, сдержало приступ: в судороги он не перешел. На основании этого исследователи сделали вывод, что активность клеток моховидных волокон регулирует течение приступа при эпилепсии, активируя ингибирующие интернейроны и мешая его переходу в видимые судороги.
Затем ученые проверили роль моховидных волокон в регуляции когнитивных функций мышей с моделью эпилепсии. Для этого они провели эксперимент на проверку пространственной памяти (одна из функций гиппокампа), в котором проверили способность мышей находить объект, который они видели до этого. Результаты показали, что мыши с моделью эпилепсии показывают меньшую точность при поиске объектов, чем здоровые мыши. Такое нарушение работы памяти также было связано с работой моховидных волокон: после ингибирования их нейронов в мозге здоровых мышей показатели работы пространственной памяти также снизились.
Моховидные волокна, по мнению ученым, могут стать новым главным объектом исследований, посвященных как изучению прогрессии эпилепсии и связанных с ней когнитивных нарушений, так и поиску их лечения и предупреждения.
Недавно исследователям удалось обнаружить общие для всех людей с эпилепсией патологии: оказалось, что головной мозг пациентов с разными видами эпилепсии отличается меньшей толщиной серого вещества и уменьшенным объемом некоторых структур, включая, например, прецентральную извилину.
Елизавета Ивтушок
Всего описано не более 20 таких случаев
Американские врачи описали случай инсульта у молодой женщины после того, как она покаталась на аттракционе с круговым движением. Как сообщается в журнале Cureus, у нее пострадало правое полушарие мозжечка. Инсульт традиционно считается заболеванием среднего и пожилого возраста, из-за чего эти возрастные группы оказываются более изученными, в то время как исследования, касающиеся инсульта у людей в возрасте до 45 лет, ограничены. Также не до конца известно, насколько для них опасны модифицируемые факторы риска — высокое кровяное давление, ожирение, курение в течение 10 лет и малоподвижный образ жизни. Поэтому часто врачи не могут установить, из-за чего у более молодых пациентов возникает инсульт. Существует несколько гипотез патофизиологических механизмов таких инсультов. Например, сообщалось, что расслоение одной из шейных артерий ответственно за четверть случаев инсультов у молодых. А до 45 процентов людей с открытым овальным окном подверглись повышенному риску инсульта. Кроме того, в литературе описано несколько случаев острого ишемического инсульта у пациентов, которые катались на американских горках или других аттракционах, и у которых случилось сдавление сонной артерии на фоне аномалии развития шейного отдела позвоночника и расслоения позвоночной артерии — но это довольно редкое явление, пока что зафиксировано не более 20 таких случаев. Сайед Хашим Али Инам (Syed Hashim Ali Inam) с коллегами из Университета Маршалла описали еще один такой случай. В университетскую клинику обратилась 37-летняя женщина с нелеченной гипертонией в анамнезе, которая курила по одной пачке сигарет в день в течение десяти лет. Она жаловалась на плохую координацию правой стороны тела и атаксическую походку. Симптомы появились после посещения аттракциона, на котором участники на большой скорости вращаются по кругу. Она не сообщала о травмах головы. Спустя два дня после посещения парка аттракционов симптомы оставались без изменения, а тонометр показывал высокое кровяное давление. Муж пациентки доставил ее до приемного покоя. Во время осмотра артериальное давление у нее поднялось до 199/82 миллиметров ртутного столба, частота сердечных сокращений составила 82 удара в минуту, частота дыхания — 18, а насыщение кислородом — 97 процентов. Компьютерная томография и магнитно-резонансная томография головного мозга показала инсульт в правом полушарии мозжечка, в бассейне верхней мозжечковой артерии (ее дистальный отдел плохо визуализировался, однако тромбоэмболов врачи не обнаружили). Невролог назначил пациентке аспирин и выписал под амбулаторное наблюдение. В дальнейшем у нее прогрессировала несогласованность движений (атаксия), поэтому ей назначили повторную магнитно-резонансную томографию головного мозга, которая не выявила новых повреждений мозжечка. Спустя шесть месяцев компьютерная томография выявила неповрежденную стабильную аневризму бифуркации правой средней мозговой артерии размером до четырех миллиметров, которую рекомендовалось контролировать раз в год. Врачи считают, что непосредственной причиной инсульта в этом случае может быть перерастяжение шеи, которое часто случается при катании на аттракционах. Вращательные силы, воздействующие на артерии на уровне первого и второго шейных позвонков, также могут повышать риск инсульта. Также авторы статьи рекомендуют оповещать на информационных щитах перед аттракционами о таких рисках. Недавно мы рассказывали про совершенствование метода лечения инсульта: ученые модифицировали молекулу миоглобина кашалота так, чтобы она могла снабжать кислородом стволовые клетки, которые вводят в головной мозг для репарации тканей в зоне инсульта.