Az epilepsziás roham az egyik legijesztőbb neurológiai jelenség, amit ember megtapasztalhat. A beteg elveszti öntudatát, izmai rángani kezdenek, akár csonttörtő erővel. Az esetek jelentős részében gyógyszeres kezeléssel ritkítható a rohamok megjelenése, azonban ezek a szerek sem mindig hoznak enyhülést. Ezért a kutatók továbbra is újabb lehetőségeket keresnek az epilepszia kordában tartására. Úgy tűnik, lehetséges a rohamok kialakulásának genetikai úton történő gátlása. Egy új vizsgálatban efféle rendszert teszteltek sikeresen angol kutatók egerekben és emberi neuronokból álló sejtkultúrákban.
Az epilepszia egy sor neurológiai zavar összefoglaló neve. Ezeket a betegségeket az köti össze, hogy epilepsziás rohamok alakulnak ki az agyban. Az epilepsziás roham során lényegében felfokozódik az idegi aktivitás, ami a legsúlyosabb esetekben eszméletvesztést okoz. Az aktivitás hatására izomrángás is kialakul, hiszen a mozgatókéregre is kiterjed ez a tevékenység (az agykéreg más részein kialakuló aktivitásnak nincsenek efféle viselkedéses következményei). Ezeket a rohamokat konvulzívnak nevezik, ami a kontrollálatlan izomösszehúzódásokra, konvulziókra utal. Más típusú rohamok is léteznek, ám a konvulzív rohamok a leggyakoribbak és a legfeltűnőbbek. Az epilepsziát a világ számos részén még máig tévhitek és stigmatizáció övezik, Tanzániában például általános az a nézet, hogy a rohamokat gonosz szellemek okozzák és ragályosak.
Az epilepszia kezelése még sok fejlesztést igényelne
A modern idegtudomány eredményei fényében egyértelmű, hogy az epilepszia hátterében az idegsejtek ingerületgeneráló rendszerének valamiféle rendellenessége áll. Hogy pontosan miféle rendellenesség, az esetenként eltérhet. A leggyakrabban valamelyik ioncsatorna mutat működési zavart, ezeknek pedig központi szerepe van az idegsejtek aktivitásában (az aktiváció lényegében a sejten belül ionkoncentrációk pillanatnyi megváltozását jelenti, amit a sejtmembránban lévő ioncsatornák összehangolt nyitása-zárása hoz létre).
Az epilepszia kezelésében általában első körben gyógyszerekhez folyamodnak az orvosok, ám a betegek egy részénél ezek nem használnak. Az is előfordul, hogy a gyógyszerek a kellemetlen mellékhatások miatt nem szedhetők tovább, illetve tolerancia is kialakulhat velük szemben. Mivel a rohamok lényegében a kontrollálatlan idegi aktivitás miatt alakulnak ki, kezelésükhöz olyan módszerre van szükség, amely megakadályozza ezt. Jelenleg már vannak olyan mélyagyi stimuláción alapuló rendszerek, melyek folyamatosan monitorozzák az epileptikus góc aktivitását és amikor ez meghalad egy bizonyos határértéket, akkor a mélyagyi elektróda bekapcsolása elvileg mesterségesen gátolja az aktivitás elfajulását. Az elektródákkal azonban nem lehet közvetlenül gátolni az idegi aktivitást, hanem olyan területeket kell ingerelni, melyek az epileptikus gócban fejtenek ki gátló hatást. Úgy tűnik, hogy a hippokampusz területén is van ilyen pont, illetve a talamusz egyik magcsoportjának ingerlése hatásos lehet az agykéreg bizonyos pontjairól induló rohamok megakadályozásában. Összességében azonban ez a megközelítés egyelőre közel sem elég hatékony ahhoz, hogy igazán forradalmi kezelési stratégiának lehessen nevezni.
Géntechnológiai rendszerrel akadályozták meg a rohamok kialakulását egereknél
Egy angol kutatócsoport hasonló megközelítést használt, azonban az idegi aktivitás gátlását géntechnológia segítségével kivitelezték. A módszer lényege, hogy vírus segítségével juttatnak be egy olyan DNS szakaszt neuronokba, amelyben a c-Fos nevű gén promoteréhez van kapcsolva egy káliumcsatorna (Kv1.1) génje. A c-Fos gén akkor fejeződik ki az idegsejtekben, mikor aktiválódnak, a c-Fos promoteréhez kötött gén tehát szintén így viselkedik. Maga a káliumcsatorna pedig akkor nyílik ki, amikor a sejt elkezd depolarizálódni, ezzel pedig lényegében megakadályozza az aktiválódást. Az elképzelés tehát az, hogy a rohamok során aktív idegsejtek elkezdik kifejezni ezt a csatornát, ami gátolja a későbbi rohamok kialakulását.
Az angol kutatócsoport egerek hippokampuszán tesztelte a rendszert. A hippokampusz különösen hajlamos a rohamok generálására, amit a szakértők a nagyfokú rendezettségéhez kötnek. Egy ilyen rendszerben elvileg könnyebben elszabadulhat az idegi aktivitás, mert a körkörös kapcsolatrendszerben öngerjesztő ez a folyamat. A kutatók az egerek hippokampuszába juttatták a vírust, ami hordozta a fent említett génszakaszt (a c-Fos promoteréhez kapcsolt feszültségfüggő káliumcsatorna génjét). Ezután az egereknek több alkalommal is beadták a pentilén-tetrazol nevű vegyületet, amely nagyobb dózisokban rohamot idéz elő.
A vizsgálat során a kutatók azt találták, hogy miután elkezdett kifejeződni az egerek hippokampális neuronjaiban a káliumcsatorna, a konvulzív vegyület által kiváltott rohamok súlyossága egyre csökkent. A rohamok viszont nem szűntek meg, bár ez várható is volt, hiszen a pentilén-tetrazol az agy egészére fejt ki hatást, míg a káliumcsatornák kifejeződése a hippokampuszra korlátozódott. A kutatók ezután a kainsav nevű, szintén konvulzív hatású vegyületet adták be újabb kísérleti állatoknak, ezt azonban már célzottan a hippokampusz területére. Mivel ezen állatok hippokampuszában szintén kifejeződött a kálium-csatorna, a kainsav sorozatos beadása idővel egyre kisebb eséllyel váltott ki rohamot, állandó dózis mellett.
Használható ez a módszer emberek kezelésére?
A kutatók tehát létrehoztak egy olyan génszakaszt, amelyben a c-Fos nevű gén promoteréhez volt kötve egy feszültség-függő káliumcsatorna génje. Ezt a konstruktumot vírus segítségével juttatták be a hippokampusz neuronjaiba. Mivel a neurális aktivitás hatására a neuronokban normálisan elkezd kifejeződni a c-Fos gén, ezért a fertőzött neuronokban az azonos promoterrel rendelkező csatorna is létrejött. A feszültségfüggő káliumcsatorna megnehezítette a neuronok depolarizálódását, vagyis az aktivációt, így a hippokampuszban ritkábban alakultak ki rohamok.
A c-Fos kifejeződése azonban nem csak a rohamok kialakulásakor indul be az idegsejtekben, hanem bármikor, amikor aktiválódnak. A hippokampuszban kialakuló aktivitás például számos eredmény szerint elengedhetetlen a normális tanuláshoz is. Elvileg a hippokampuszban, az idegsejtek között megerősödő kapcsolatok révén alakulnak ki az asszociációk, az emlékek alapvető elemei. Joggal merült hát fel a kérdés, hogy vajon a káliumcsatornák ezt a folyamatot is akadályozzák-e, a rohamok kialakulásának korlátozása mellett. A kutatók az emlékezeti teljesítmény felméréséhez többek között egy klasszikus vizsgálatot alkalmaztak, a T-alakú labirintusban mutatott viselkedést figyelték meg. A T-alakú labirintus az alakjáról kapta a nevét, tehát a labirintus ágai T betűt formáznak. A kísérleti állat a T szárából indul majd, amikor elmegy az egyik ágba, vége a próbának és kiveszik a labirintusból. A normális állatok a következő alkalommal a másik ágat választják, ami arra utal, hogy emlékeznek rá, hogy korábban semmi érdekeset nem találtak a labirintus végén. A kísérleti állatok a kontroll állatokhoz hasonlóan teljesítettek ezen a feladaton, vagyis rendre az ismeretlen ágat választották a második alkalommal.
A kutatók végül kipróbálták a rendszert emberi neuronok sejtkultúráiban is. Ezekben a sejtkultúrákban ugyan nem alakulnak ki rohamok konvulzánsok hatására, de az aktivitás fokozódik. A káliumcsatornák kifejeződése azonban mérsékelte ezt az aktivitásfokozódást, vagyis a rendszer emberi neuronokban is működőképes. Ahhoz viszont még további vizsgálatokra lesz szükség, hogy kiderüljön, vajon az emberi agyban is működik-e a beavatkozás.
Ez a cikk az Élet és Tudomány „Agyi aktualitások” rovatában jelent meg.
