legătură evazivă între convulsii, proteina de semnalizare celulară IDD în zebrafish

pentru ca creierul să învețe, să rețină amintirile, să proceseze informațiile senzoriale și să coordoneze mișcările corpului, grupurile sale de celule nervoase trebuie să genereze semnale electrice coordonate. Tulburarea în arderea sincronă poate afecta aceste procese și, în cazuri extreme, poate duce la convulsii și epilepsie.

sincronizarea dintre neuronii vecini depinde de proteina conexină 36, un element esențial al anumitor tipuri de conexiuni sinaptice care, spre deosebire de sinapsele chimice clasice, transmit semnale între neuroni prin conexiuni electrice directe. De mai bine de 15 ani, oamenii de știință au dezbătut legătura dintre connexin 36 și epilepsie.

Acum, o echipă de oameni de știință din Virginia Tech condusă de Yuchin Albert Pan, profesor asociat la Institutul de Cercetări Biomedicale Fralin de la VTC, au identificat o nouă legătură între convulsii și deficiența de connexin 36. Descoperirea, publicată astăzi (Jan. 11, 2021) în Frontiers in Molecular Neuroscience,, a constatat că această interacțiune poate face creierul mai predispus la convulsii.

Alyssa Brunal, recent absolventă a programului de doctorat în biologie translațională, Medicină și sănătate al Virginia Tech, colaborând cu mentorul ei Pan, a dezvoltat noi modele pentru studierea relației dintre connexin 36 și convulsii și a confirmat relația.peștele zebră servește ca un model animal puternic, permițând cercetătorilor să evalueze efectele connexinei 36 asupra întregului creier într-un sistem viu intact în timpul hiperactivității neuronale.ca o componentă esențială a sinapselor cuplate electric între neuroni, connexin 36 joacă un rol important în activarea rapidă și sincronă a neuronilor Interconectați din creier, care este necesară pentru procesele normale ale creierului.

„în studiile anterioare, oamenii nu foloseau aceleași organisme model. Nu se uitau la aceleași regiuni ale creierului. Nu foloseau aceleași metode pentru a induce convulsii”, a spus Brunal. „M-am gândit, deoarece peștele zebră este un organism model atât de versatil, l-am putea folosi pentru a încerca să discernem ce se întâmplă de fapt.”Pan, care folosește frecvent pește zebră larvară în studii, a declarat că peștii sunt ideali deoarece se dezvoltă în afara uterului, sunt translucizi și întregul lor creier este suficient de mic pentru a se potrivi în întregime sub microscop.”folosind tehnici moderne de microscopie, putem vedea la un animal intact ce se întâmplă în interiorul creierului”, a spus Pan, care este, de asemenea, Institutul de cercetare Commonwealth Center for Innovative Technology Eminent cercetător în neuroștiințe de dezvoltare și profesor asociat la Departamentul de științe biomedicale și patobiologie al Colegiului de Medicină Veterinară Virginia-Maryland.

Brunal a creat zeci de hărți ale creierului întreg al peștilor zebra pentru studiu.

cercetătorii au folosit doze diferite de medicament care induce convulsii, care provoacă hiperactivarea neuronală, unul dintre principalii contribuitori la convulsii. Comparând peștele zebră normal, de tip sălbatic și peștele zebră mutant cu deficiențele connexin 36, au descoperit că deficiența connexin 36 a modificat susceptibilitatea la hiperactivitate neuronală într-o manieră dependentă de regiunea creierului și de doza de medicament.

după ce au stabilit că lipsa proteinei connexin a schimbat susceptibilitatea convulsiilor, s-au întrebat dacă hiperactivitatea asociată convulsiilor, la rândul său, a afectat expresia proteinei. Pentru a testa acest lucru, au aplicat medicamentul care induce convulsii doar la peștele zebră de tip sălbatic, dar de data aceasta, în loc să caute hiperactivitate în creier, au căutat expresia conexinei 36. Rezultatele au fost izbitoare.hiperactivitatea indusă de medicament a provocat o scădere acută a nivelurilor de connexin 36 în creier, care s-a recuperat în timp.

„eram ca, vacă sfântă, se întâmplă ceva cu proteina. Deci, nu numai că proteina afectează hiperactivitatea, dar avem și un anumit efect asupra proteinei în sine”, a spus Brunal. „Cred că asta este ceea ce a rupt într-adevăr proiectul larg deschis.”

rezultatele au fost impresionante, a spus Pan.

„de multe ori în știință, nu știi ce se întâmplă până când nu cuantifici cu atenție imaginile microscopului și vezi ceva care iese din analiza statistică la un nivel de semnificație, dar într-un caz în acest studiu, connexin 36 a dispărut vizibil”, a spus Pan. „Ne-am gândit că trebuie să fie ceva important acolo.”

au aplicat un medicament de blocare a conexinei 36 pe peștele zebră de tip sălbatic, înainte de a administra medicamentul care induce convulsii. Ei au comparat rezultatele cu un grup de control de pește zebră de tip sălbatic care a primit doar medicamentul care induce convulsii. Primul grup a avut hiperactivitate neuronală semnificativ mai mare, sugerând că o pierdere acută de connexin 36 poate duce la mai multe convulsii.

deși este bine cunoscut faptul că o criză crește probabilitatea evenimentelor ulterioare, mecanismele care stau la baza acestui fenomen clinic nu sunt bine înțelese. Acest studiu descrie un mecanism nou: convulsiile reduc nivelurile de connexin 36 la modelele de pește zebră și pot contribui la apariția convulsiilor ulterioare.

Lasă un răspuns

Adresa ta de email nu va fi publicată.