• Artykuły
  • Forum
  • Ciekawostki
  • Encyklopedia
  • Polscy naukowcy odkryli rolę enzymu MMP-9 w rozwoju padaczki

    23.02.2010. 14:32
    opublikowane przez: Piotr aewski-Banaszak

    Naukowcy z Instytutu Biologii Doświadczalnej im. M. Nenckiego PAN jako pierwsi na świecie odkryli rolę enzymu MMP-9 w rozwoju padaczki u gryzoni. Ich odkrycie daje nadzieję na opracowanie w przyszłości nowych leków dla osób chorych na padaczkę.

    Badacze zaobserwowali, że w niektórych synapsach mózgu występuje enzym MMP-9, który trawi inne białka na zewnątrz komórek, a jego nadmiar zwiększa ryzyko rozwinięcia się epilepsji.

    "Nasze doświadczenia pokazały istnienie nowego mechanizmu działania synaps i rozwoju padaczki. Jest to podstawą do rozpoczęcia badań nad rolą MMP-9 w padaczce u ludzi" - powiedział PAP dr Grzegorz Wilczyński, kierownik Pracowni Neuromorfologii w Instytucie Biologii Doświadczalnej im. M. Nenckiego PAN. Uzyskane wyniki są owocem współpracy pomiędzy zespołem dr. Wilczyńskiego i zespołem prof. Leszka Kaczmarka z tegoż Instytutu.

    Komórki nerwowe łączą się ze sobą poprzez synapsy, czyli wyspecjalizowane struktury błonowe, pomiędzy którymi jest przestrzeń międzysynaptyczna, do której wydzielane są rozmaite przekaźniki (neurotransmitery), odgrywające podstawową rolę w przekazywaniu impulsów nerwowych. To, jak aktywny jest nasz mózg, zależy od pracy synaps. Na przykład przy uczeniu się czegoś nowego, niektóre z połączeń synaptycznych ulegają wzmocnieniu, co nazywane jest śladem pamięciowym.

    "Synapsy zmieniają się w toku procesów myślowych - zwiększa się siła ich przekaźnictwa, mogą się rozciągać i kurczyć, i to nazywamy plastycznością" - wyjaśnił dr Wilczyński.

    Mechanizmów odpowiedzialnych za plastyczność synaps jest kilka i głównie wiążą się ze zmianami receptorów neurotransmiterów oraz zmianami białek, które stanowią część cytoszkieletu, odpowiadającego za ruchy synapsy. Naukowcy zauważyli, że niektóre z synaps mających ulec zmianie, powiększały się nagle, rozpychając się w otoczeniu.

    Postawili tezę, że synapsy wydzielają substancję trawiącą i niszczącą struktury ograniczające ich ruch. Podejrzenie padło na enzymy proteolityczne, które trawią białka. W ten sposób odkryto mechanizm, którego do tej pory nie brano pod uwagę podczas prac nad mózgiem i synapsami.

    "MMP-9 to metaloproteinaza macierzy zewnątrzkomórkowej 9 - informuje naukowiec. - Jej działanie trawiące białko zależy od jonów cynku. Dalsze badania wykazały, że enzym ten jest syntezowany przez komórki nerwowe".

    Ponadto - kontynuuje dr Wilczyński - MMP-9 występuje tylko w części synaps. Na razie nie wiemy, dlaczego w niektórych jest, a w innych go nie ma. Wiemy tylko, że po pobudzeniu mózgu odsetek synaps zawierających MMP-9 wzrasta kilkakrotnie.

    Plastyczność synaps, czyli kurczenie się i rozciąganie, odgrywa ważną rolę nie tylko w procesie uczenia się, ale i w chorobach o podłożu synaptycznym. Jedną z nich jest padaczka. Tutaj zmiany w synapsach są bardziej nasilone niż ma to miejsce w procesach uczenia się. "Sądzimy, że również po uszkodzeniu mózgu, po udarze, czy po zapaleniu może dochodzić do nadmiernej produkcji enzymu MMP-9 w synapsach" - dodaje badacz.

    Naukowcy z Instytutu Biologii Doświadczalnej im. M. Nenckiego PAN prowadzili badania na gryzoniach. U myszy transgenicznych, pozbawionych genu kodującego MMP-9 okazało się, że zmiany plastyczne uległy wyraźnemu osłabieniu. U szczurów, które z powodu modyfikacji genetycznych produkowały więcej MMP-9 zmiany plastyczne nasilały się, zwiększając częstość epizodów padaczkowych.

    Aby się jednak przekonać, czy hamowanie enzymu MMP-9 u człowieka zmniejszy objawy padaczki, potrzeba jest wielu lat badań. Po pierwsze trzeba wyjaśnić, czy odkrycia z modelu zwierzęcego przekładają się na życie człowieka.

    "Trzeba przeprowadzić dokładne badania, poczynając od sprawdzenia czy MMP-9 jest w synapsach mózgu człowieka i czy ilość tego enzymu zwiększa się w mózgu osób chorujących na padaczkę" - podkreśla dr Grzegorz Wilczyński.

    "Prace są w toku - dodaje naukowiec. - Ale nawet zakładając, że uzyskamy odpowiedź pozytywną, próby kliniczne będą musiały potrwać wiele lat. Oprócz tego, że terapie aktywne na modelach zwierzęcych nie działają często u ludzi, istnieje wiele rodzajów padaczki. My badamy padaczkę skroniową, najczęstszą padaczkę u dorosłych. Nie można jednak oczekiwać, że rola MMP-9 okaże się ważna we wszystkich typach tej choroby".

    Źródło:
    PAP - Nauka w Polsce, Małgorzata Nowak

    Czy wiesz ĹĽe...? (beta)
    Komisurotomia – zabieg chirurgiczny polegający na przecięciu spoideł mózgowych łączących półkule mózgu. Wykorzystuje się go do łagodzenia objawów padaczki, ponieważ ogranicza rozprzestrzenianie się ataków epileptycznych pomiędzy półkulami. Ogranicza także przepływ informacji pomiędzy nimi co wiąże się z występowaniem objawów zespołów spoidłowych. Łagodna padaczka częściowa z iglicami w okolicy centralnoskroniowej (zwana także padaczką rolandyczną lub padaczką Rolanda) – typ padaczki charakteryzujący się następującymi cechami: Padaczka skroniowa (ang. temporal lobe epilepsy, TLE) – przewlekła choroba neurologiczna, typ padaczki ogniskowej. Charakteryzuje się nawracającymi napadami padaczkowymi wywołanymi gwałtownymi, synchronicznymi wyładowaniami komórek nerwowych powstającymi w płacie skroniowym mózgu.

    Walproiniany – związki chemiczne, sole organiczne pochodne kwasu walproinowego. Stosowane jako leki między innymi w leczeniu padaczki oraz choroby afektywnej dwubiegunowej. Kwas walproinowy jest w niewielkim stopniu metabolizowany przez układ cytochromu P450, ale sam może działać hamująco na niektóre enzymy tego cytochromu, zwłaszcza na CYP2A9. W modelu eksperymentalnym stymulują wzrost zakończeń nerwów czuciowych hamowany przez układ fosfatydyloinozytolu (PI), powodują między innymi hamowanie transportu mioinozytolu oraz hamowanie aktywności kinazy białkowej C, która stanowi dalszy etap reakcji układu PI. Padaczka czołowa: Padaczka czołowa (epilepsja czołowa, z ang. FLE) – odmiana padaczki o stosunkowo nietypowej jak na tę chorobę symptomatologii, w której występują krótkie, nawracające ataki biorące początek w płatach czołowych mózgu, nierzadko podczas snu. Jest to druga, po padaczce skroniowej (określanej z angielska także jako TLE), odmiana tej choroby pod względem częstości występowania, i dzieli z nią wspólną cechę: częściowe (ogniskowe) ataki.

    Padaczka odruchowa – szczególny typ padaczki, w którym napad padaczkowy wyzwalany jest przez zewnętrzny bodziec zmysłowy lub czuciowy. Według Komisji ds. Klasyfikacji i Terminologii przy Międzynarodowej Lidze Przeciwpadaczkowej klasyfikowana jest w grupie padaczek nieokreślonych. Padaczka miokloniczna Lafory (choroba ciał Lafory, ang. myoclonic epilepsy of Lafora) – uwarunkowana genetycznie postać padaczki, spowodowana mutacjami w genach EPM2A kodującym laforynę lub NHLRC1 kodującym białko malinę.

    Leki przeciwpadaczkowe to leki stosowane w leczeniu padaczki (epilepsji). Ponieważ padaczka polega na samorzutnym wyładowywaniu się neuronów w pewnych rejonach ośrodkowego układu nerwowego, leki przeciwpadaczkowe, w ogólnym ujęciu, mogą działać na dwa sposoby: Etosuksymid (łac. Ethosuximidum) – lek działający przeciwdrgawkowo. Hamuje impulsy elektryczne w mózgu, będące przyczyną napadów padaczki. Zmniejsza i łagodzi napady padaczkowe, zapobiega ich powstawaniu.

    Światowy Tydzień Mózgu, Tydzień Mózgu (ang. Brain Awareness Week) – święto mające na celu popularyzację wiedzy o mózgu i jego działaniu. Obchodzone 12-16 marca od 1996 pierwszy raz w Stanach Zjednoczonych (zapoczątkowane przez Dana Alliance for Brain Initiatives), a w Polsce od 1999 roku. Obchody są organizowane z inicjatywy Instytutu Nenckiego oraz wspierane przez Polskie Towarzystwo Badań Układu Nerwowego, Komitet Neurobiologii PAN i Stowarzyszenie na Rzecz Krzewienia Wiedzy o Mózgu DANA. Akcje edukacyjne odbywają się m.in. w Warszawie i Krakowie.

    Automatyzm - czynności wykonywane automatycznie, bez udziału świadomego myślenia lub refleksji. Określenie to jest używane przede wszystkim w odniesieniu do takiego niekontrolowanego zachowania, jakie występuje w padaczce psychomotorycznej. Choć nie jest to zalecane, czasami określa się tym terminem odruchy i czynności dobrze wyuczone lub nawykowe, czyli zautomatyzowane, np. prowadzenie samochodu przez wprawnego kierowcę, który nie musi zwracać specjalnej uwagi na to, w jaki sposób koordynuje ruchy ręki na kierownicy, drążku zmiany biegów oraz ruchy nóg wciskających pedały.

    Fenyloetyloamina (2-fenyloetyloamina, fenetylamina, PEA) – organiczny związek chemiczny, amina o silnym działaniu biologicznym. Występuje w ludzkim mózgu, przypuszcza się, że może pełnić rolę neuroprzekaźnika. Fenyloetyloamina jest naturalnym związkiem biosyntetyzowanym z egzogennego aminokwasu fenyloalaniny poprzez enzymatyczną dekarboksylację. Występuje także w wielu pokarmach, szczególnie w czekoladzie. Istnieją przypuszczenia, że fenetylamina zawarta w żywności może mieć działanie psychoaktywne w odpowiedniej ilości. Jednak po dostaniu się do przewodu pokarmowego szybko jest metabolizowana przez enzym MAO-B co uniemożliwia dotarcie w znacznej ilości do mózgu.

    Dodano: 23.02.2010. 14:32  


    Najnowsze