Epilepsia: Noi abordări pentru tratament. Epilepsia se referă la un grup de tulburări, care se caracterizează prin convulsii recurente.
Crizele asociate epilepsiei nu sunt omogene. Pot avea o prezentare drastic diferită în funcție de pacient, în funcție de partea creierului din care provine criza și de cât de mult din creier afectează criza.
- De exemplu, convulsiile pot implica activitate clonică (adică mișcări smucite), activitate tonică (adică contracția rigidă a mușchilor), atonie (adică pierderea activității musculare) sau orice combinație de mișcări motorii și/sau pierderea activității motorii.
- Pe de altă parte, pot fi pur și simplu asociate cu o pierdere scurtă și subtilă a conștienței, ca în cazul unei crize de absență.
Cu toate acestea, un atribut pe care toate crizele îl au în comun este activitatea neuronală excesivă.
Crizele convulsive sunt, în general, caracterizate printr-o rată crescută de declanșare într-o populație de neuroni și/sau declanșare sincronă.
Ce înseamnă declașare sicronă? Neuronii, care sunt activați în mod normal în momente disparate, se declanșează toți împreună, ceea ce duce la creșteri mari ale activității neuronale.
Ce fac medicamentele anti-epileptice?
Epilepsia: Noi abordări pentru tratament. Convulsiile implică un nivel excesiv de activitate neuronală. Ictogeneza (adică generarea de convulsii) s-a considerat în mod obișnuit că implică fie excitarea directă a neuronilor, fie eșecul unui mecanism, care inhibă excitarea neuronilor.
Tratamentele farmacologice pentru epilepsie au fost concepute din această perspectivă și au implicat în general medicamente, care fie scad activarea neuronală, fie cresc inhibarea neuronală.
- De exemplu, medicamente precum carbamazepina și lamotrigina tratează epilepsia prin reducerea activității la canalele de sodiu din neuroni, ceea ce face ca neuronii să devină mai puțin probabil să declanșeze potențialele de acțiune și duce la o activitate neuronală generală mai mică.
- Alte medicamente, cum ar fi fenobarbital și lorazepam, promovează în mod activ inhibarea neuronală prin creșterea stimulării receptorilor acidului gamma-aminobutiric (GABA). Activarea receptorului GABA face ca neuronii să fie mai puțin probabil să se declanșeze, ceea ce reduce, de asemenea, activitatea neuronală generală.
Aproximativ 30% din cazurile de epilepsie nu răspund la tratamentele farmacologice curente.
Ce face chirurgia epilepsiei?
Epilepsia: Noi abordări pentru tratament. Opțiunile chirurgicale (de exemplu îndepărtarea unei zone de țesut cerebral de unde provin crizele) pot fi luate în considerare în cazurile severe.
Procedurile chirurgicale pot permite ca aproximativ 60-70% dintre pacienți să fie liberi de convulsii în decurs de un an de la procedură.
Care sunt noile abordări?
Epilepsia: Noi abordări pentru tratament. Eforturile de a proiecta noi tratamente pentru epilepsie s-au concentrat pe tehnici selective.
O metodă, numită optogenetica, vizează activitatea convulsivă prin încorporarea proteinelor sensibile la lumină în neuroni. Apoi, controlează activitatea acestora cu aplicarea luminii.
O altă abordare – receptorii de proiectare, activați exclusiv de medicamente de proiectare (DREADD), se concentrează pe ictogeneză (generarea de convulsii) prin încorporarea receptorilor modificați genetic, care răspund doar la un ligand specific în neuroni și apoi controlează activitatea neuronală prin administrarea acelui ligand.
Optogenetica pentru tratamentul epilepsiei
Optogenetica este un domeniu, care combină perspective din optică și genetică pentru a manipula activitatea neuronilor.
- În general, implică utilizarea tehnicilor de terapie genică pentru a promova expresia genelor, care codifică proteine sensibile la lumină numite opsine.
- În cele mai multe cazuri, genele pentru opsine sunt transportate într-un organism după ce au fost încorporate în ADN-ul unui virus (virusul în acest caz este cunoscut ca vector viral) sau un animal este modificat genetic pentru a exprima genele opsinelor în anumiți neuroni de la naștere.
- Expresia opsinei poate fi direcționată către anumite tipuri de celule, iar proteinele pot fi utilizate pentru a crea receptori sau canale ionice, care sunt sensibile la lumină. Când lumina este livrată acestor neuroni – fie printr-o fibră optică introdusă în creier, fie cu tehnologii mai noi care permit livrarea externă fără fir a luminii – opsinele sunt activate.
Acest lucru permite expunerii la lumină să acționeze ca un comutator pornit-oprit pentru neuronii în care sunt exprimate opsinele, făcându-i potriviti pentru manipulare experimentală sau terapeutică.
O modalitate prin care optogenetica poate fi utilizată ca tratament pentru epilepsie este prin promovarea expresiei unui canal ionic sensibil la lumină care, atunci când este activat, permite un flux de ioni de clorură încărcați negativ în celulă. Acest lucru hiperpolarizează neuronul și îl face mai puțin probabil să declanșeze un potențial de acțiune. Alternativ, canalele ionice de opsină pot fi exprimate pe neuronii GABA care, atunci când sunt activați, provoacă creșterea activității GABA și astfel promovează inhibarea neuronală generală.
Ambele abordări duc la o activitate redusă a populațiilor neuronale, scăzând potențial activitatea excesivă asociată cu convulsii.
Atunci când este legată de o metodă de detectare a convulsiilor, optogenetica poate fi utilizată pentru a inhiba activitatea convulsivă la prima indicație a apariției acesteia.
Acest lucru a fost deja realizat la animalele de laborator.
Optogenetica este încă un domeniu relativ nou, totuși, iar munca în acest domeniu nu s-a transpus încă în abordări clinice cu oameni.
DREADD-uri pentru tratamentul epilepsiei
Epilepsia: Noi abordări pentru tratament. Receptorii de proiectare activați exclusiv de medicamentele de proiectare, sau DREADD, sunt o altă abordare care abordează dorința de specificitate în tratamentul epilepsiei.
- Utilizarea DREADD-urilor implică manipularea genelor, care codifică receptorii de neurotransmițători, apoi exprimarea forțată a acelor gene mutante la un animal experimental.
- Receptorii pot fi modificați astfel încât să nu mai răspundă la ligandul lor natural, ci doar la un medicament sintetic.
Deoarece activarea DREADD-urilor necesită doar luarea unei pastile, aceasta este considerată mai puțin invazivă decât abordările optogenetice actuale.
Optogenetica și DREADD reprezintă abordări interesante pentru tratarea epilepsiei în viitor. Intriga provine în primul rând din capacitatea lor de a viza doar anumite celule, ceea ce este probabil să reducă apariția efectelor secundare.
Foto: pexels.com