Consecințele perturbării sintezei generale a proteinelor. Genetica canalelor de potasiu și sodiu și epilepsie

Metabolismul proteinelor . Procesul epileptic continuă să fie asociat cu o tulburare a metabolismului proteic, care este adesea alterată în epilepsie. Apariția convulsiilor este asociată fie cu autointoxicarea cu produse de degradare a proteinelor, fie cu retenția de azot înainte de convulsii, fie cu secreția redusă de acid uric. Woof explică ultimele două anomalii metabolice, precum și oliguria pre-ictală, poliuria post-ictală, albuminuria și cilindruria, prin disfuncția vaselor renale și expansiunea lor reactivă ulterioară. O schimbare a tonusului în direcția parasimpatică determină o scădere a conținutului total de proteine ​​din serul sanguin cu o creștere a raportului albumină-globuline și o scădere a nivelului de azot rezidual, în timp ce simpaticotonia duce la schimbarea exact opusă. Creșterea albuminei hidrofile înainte de o criză, afirmată de Frisch, nu este confirmată de toți autorii. Folosind metode noi, în special electroforeza, Fezner a putut confirma ceea ce Frisch a stabilit deja în anii 1920, și anume că înainte de ziua atacului conținutul de albumine crește și apoi scade din nou, în timp ce globulinele, în special gama globulinele, ating în această zi Cel mai mic nivel.

Metabolismul carbohidraților. Carbohidrații sunt cea mai importantă sursă de energie. Studiul coeficientului respirator al creierului ne permite să concluzionam că proteinele și grăsimile, evident, nu contează pentru metabolismul energetic al creierului. În celulele nervoase, glucoza prin glicerinaldehidă, acid lactic, acid piruvic și acid acetic se descompune în CO2 și H20. Metabolismul carbohidraților este reglat de hipotalamus; de aici, caile simpatice duc la glandele suprarenale, care mobilizeaza adrenalina si cresc cantitatea de zahar din sange, iar caile parasimpatice duc la aparatul insular, al carui hormon scade nivelul de zahar din sange. În timpul unui atac, metabolismul local al carbohidraților crește. Lipsa de glucoză provoacă convulsii și comă. Nivelurile de zahăr din post fluctuează oameni sanatosiîntre 70 și 100 mg%, cu epilepsie autentică este adesea redusă. Hipoglicemia, adesea cauzată de adenoamele pancreatice, se exprimă prin paloare, tremur, transpirație, cefalee, amețeli, întrerupere și convulsii și poate fi ameliorată prin administrarea de dextroză.

Metabolismul grăsimilor. Despre sens metabolismul grăsimilor Efectul dietei ketogenice, în care organismul primește multe grăsimi și puțini carbohidrați, vorbește pentru procesul epileptic. Depunerea grăsimilor este favorizată de hormonul pancreatic, mobilizarea grăsimilor din ficat de către adrenalină, iar arderea grăsimilor de către hormonul tiroidian.

Colesterolul, format și acumulat în glandele suprarenale, favorizează deshidratarea celulelor, în timp ce un alt lipoid, lecitina, asigură îmbogățirea țesuturilor cu clor și apă. În glandele suprarenale ale pacienților cu epilepsie, conținutul mediu de colesterol este cu 300% mai mare decât în ​​mod normal; Aparent, pacienții cu epilepsie au nevoie după o convulsie cantitate crescută această substanță este importantă pentru restabilirea forței musculare. Selbach sugerează că această creștere a colesterolului este o consecință a numeroaselor reacții de stres nespecifice. Mac Querry vede în el reacție defensivăîmpotriva creșterii retenției de apă. Hipercolesterolemia poate indica totuși că celulele sunt epuizate de colesterol, ceea ce favorizează apariția convulsiilor. Cu simpaticotonie, hipertiroidism și comă hipoglicemică, nivelul colesterolului din sânge scade, în timp ce cu tonus parasimpatic crescut, cu

Când luăm în considerare întrebarea cum se manifestă această predispoziție, această „pregătire” specială pentru apariția crizelor epileptice, care reduce atât de drastic pragul de excitabilitate corticală, trebuie, desigur, în primul rând să ne gândim la unele trăsături metabolice caracteristice acestora. pacientii. În acest sens, a fost deja adunat un material foarte mare și parțial contradictoriu. Comparația lui conduce in primul rand, la concluzia că factorul principal în aceste tulburări metabolice încă nu pare pe deplin clar și nu a fost încă posibil să se determine structura chimica acea presupusă substanță, a cărei acumulare se presupune că duce la o criză epileptică și, în al doilea rând, această comparație duce la concluzia că aproape toate cercetare biochimică, efectuată în epilepsie, a relevat invariabil variabilitatea și instabilitatea extremă a parametrilor rezultați, care, aparent, este singura caracteristică biochimică precis stabilită a epilepsiei până în prezent.

Să ne uităm la câteva dintre detaliile acestui lucru problema mare- anomalii biochimice caracteristice pacienţilor care suferă de epilepsie.

După cum am văzut mai sus, încă de la prima lucrare a lui I.P. Pavlov cu fistula Ekkov, o importanță deosebită a fost acordată acumulării de acid carbamic în sânge, care ar putea fi considerată cauza apariției crizelor epileptice din cauza autointoxicației.

Un număr de lucrări ulterioare au fost dedicate aceleiași probleme. Astfel, I.F. Sluchevsky, într-o serie de lucrări ale sale, a susținut punctul de vedere conform căruia factorul principal în originea epilepsiei este acumularea în sânge de compuși azotați, produse ale unei încălcări a funcției de formare a ureei a ficatului - amoniac, carbonat de amoniu și acid carbamic. A. S. Borzunova a arătat într-o serie de experimente că o soluție de 10% dintr-un amestec de carbonat de amoniu și acid carbamic, administrată intravenos la iepuri, pisici și câini, duce invariabil la dezvoltarea convulsii. Infuzia intravenoasă a unui astfel de amestec de amoniu (3-5 ml) provoacă o convulsie la pacienții cu epilepsie, în toate manifestările sale destul de caracteristice fiecăruia dintre ei.

Datele prezentate au condus un număr de autori la concluzia că, pentru pacienții cu epilepsie, cea mai tipică tulburare este funcția de formare a ureei a ficatului și că factorul principal în epilepsie este tocmai tulburarea metabolismului proteinelor, în timp ce tulburările altor tipurile de metabolism (bazic, carbohidrați, apă-sare, colesterol) reprezintă doar modificări secundare. Cu toate acestea, acest punct de vedere generalizant nu este împărtășit de toți cercetătorii. În timp ce, potrivit unor autori, la pacienții care sufereau de epilepsie, conținutul de amoniac liber din sânge a fost crescut, Roger subliniază, dimpotrivă, că variațiile conținutului de azot total, uree, aminoacizi, acid uric și creatină. în sânge la pacienții cu epilepsie nu depășesc normalul. În același timp, o serie de autori au găsit variații semnificative în acest sens. Astfel, M.K. Kokin, studiind sângele pacienților care suferă de epilepsie, printre alte caracteristici, a stabilit fluctuații ascuțiteîn conținut de azot și uree. E. M. Gubarev și E. N. Markova au remarcat, de asemenea, salturi mari atunci când au studiat conținutul de azot rezidual din sângele pacienților cu epilepsie. Concluzii similare rezultă din studiile lui L. Ya. Shargorodsky: cantitatea de azot excretată în urină în epilepsie este caracterizată de o variabilitate semnificativă în comparație cu norma, în timp ce cantitatea medie de excreție de azot nu diferă semnificativ de normal.

K. I. Gurkina și R. V. Konnikova raportează o caracteristică foarte caracteristică a epilepsiei reacție pozitivă hidroliza azotului proteic amidic din sânge.

M. S. Sheiman a constatat la pacientii cu epilepsie un procent mare de proteine ​​din sange - 9,1% fata de 8,54% la martorii sanatosi - si fluctuatii ale cantitatii de proteine ​​din sange, depasind semnificativ pe cele caracteristice normei. În plus, conform lui M. S. Sheiman, cu epilepsie se modifică și raportul dintre albumine și globuline. valoarea medie conținutul de albumină este ușor crescut (5,5% față de 5,35% normal); Cantitatea medie de globuline este și mai crescută (3,6% față de 3,06% în normal), drept urmare raportul albumină:globuline este mai scăzut în epilepsie decât în ​​mod normal (1,52 față de normal 1,82). De asemenea, conform D. A. Markov și T. M. Gelman, la pacienții cu epilepsie în perioada interictală există o creștere a proteinei în serul sanguin (până la 8,5-9%) și o schimbare clară către albumină.

Echilibrul acido-bazic s-a dovedit a fi, de asemenea, extrem de labil în epilepsie, pe care majoritatea autorilor o atribuie exclusiv important. Este caracteristic faptul că au fost susținute opinii opuse cu privire la acest punct. Astfel, după unii autori, apariția unui atac convulsiv este facilitată de acidoză, iar după alții, de alcaloză. V.K. Khoroshko, menționând aceste neînțelegeri, a subliniat că practic ceea ce ar trebui considerat tipic pentru epilepsie nu este atât alcaloza sau acidoză, ci mai degrabă o variabilitate și instabilitate mai mari. echilibrul acido-bazic, care este, aparent, motivul unor dezacorduri atât de mari în literatura de specialitate pe această temă. Bigwood consideră, de asemenea, instabilitatea echilibrului acido-bazic ca fiind caracteristică în special pentru epilepsie: pH-ul variază de la 7,26 la 7,48 față de fluctuațiile normale de la 7,33 la 7,39. L. Ya. Shargorodsky și Ya. S. Rabinovich au fost, de asemenea, capabili în studiile lor să detecteze fluctuații ale echilibrului acido-bazic în epilepsie care au depășit cu mult ceea ce se observă în mod normal. S-a indicat că astfel de fluctuații au fost observate indiferent de convulsii. Ya. S. Rabinovich, precum și A. A. Arutyunov, au atras atenția asupra valorii scăzute a alcalinității sângelui de rezervă observată în epilepsie.

Metabolismul bazal, conform lui Ya. S. Rabinovich, poate fi atât scăzut, cât și ridicat în epilepsie și poate rămâne normal. Aceleași instrucțiuni le găsim la alți autori.

S-au constatat modificări semnificative și în legătură cu metabolismul mineral. Astfel, M. S. Sheiman a descoperit fluctuații semnificative ale conținutului de calciu din serul sanguin al pacienților cu epilepsie. Aceste fluctuații au fost de aproape 2 ori mai mari decât fluctuațiile caracteristice normei. În același timp, conținutul mediu de calciu s-a dovedit a fi relativ ridicat (12,2 ml%). Cantitatea de potasiu nu a fost modificată, deși variabilitatea potasiului, în comparație cu variabilitatea calciului, s-a dovedit a fi și mai semnificativă. Raportul K/Ca în serul sanguin al pacienților cu epilepsie a fost astfel redus (1,56 în loc de 2,0). De asemenea, raportul de calciu s-a dovedit a fi redus fluid cerebrospinalși calciul seric din sânge - în loc de 0,57 normal, s-a dovedit a fi 0,43. O creștere a calciului în sângele pacienților cu epilepsie a fost observată de Ya. S. Rabinovich. D. A. Markov și T. M. Gelman au observat o creștere a nivelului seric de calciu și potasiu la aproximativ 15-20% dintre cei care sufereau de epilepsie în perioada interictală. Fluctuațiile puternice ale potasiului și calciului au fost observate de M.K. Kokin.

De asemenea, caracteristică epilepsiei a fost o variabilitate mai mare decât normală a conținutului de fosfor anorganic din sânge, cu tendință de scădere în perioada de non-convulsii.

Există o controversă considerabilă cu privire la conținutul de clor și cloruri din sânge în timpul epilepsiei. Unii autori au constatat o creștere a clorurilor în sânge, alții, precum I. F. Sluchevsky, A. S. Borzunova și K. I. Shakhrimanyan, au constatat că conținutul de clor și cloruri a scăzut. Există indicii că epilepsia crește aciditatea suc gastric.

Au apărut și multe dezacorduri cu privire la metabolismul carbohidraților, încălcări ale cărora sunt recunoscute de mulți cercetători ca fiind importante în originea epilepsiei. Verificarea acestei întrebări a arătat că, deși valorile medii ale zahărului din sânge într-o stare fără convulsii nu diferă în mod semnificativ de ceea ce este tipic pentru normă, cu toate acestea, fluctuațiile semnificative ale acestor cifre sunt tipice și aici. Sarcina de glucoză în perioada extra-ictală poate da curbe de diferite tipuri, atât de natură normală, cât și hipo- sau hiperglicemică.

De atunci, multe cercetări au fost dedicate nivelului de colesterol din sânge posibila conexiune crize epileptice cu hipocolesterolemie există anumite indicații clinice (creșterea convulsiilor în timpul menstruației, scăderea lor în timpul sarcinii, cu o dietă grasă). Aceste studii au condus la rezultate contradictorii. Jacobi a găsit fluctuații ascuțite ale colesterolului în sângele pacienților care sufereau de epilepsie, iar aceste fluctuații nu puteau fi asociate cu convulsii. E.V. Schmidt, care a studiat această problemă, subliniază, de asemenea, că epilepsia este foarte caracterizată prin labilitatea nivelului de colesterol din sânge chiar și în perioadele fără convulsii. Alți autori indică, de asemenea, astfel de fluctuații ale nivelului de colesterol.

În legătură cu metabolismul apei, care, după cum se știe, are astfel mare importanțăîn patogeneză criză de epilepsie, s-a dovedit că aici pot fi detectate anomalii chiar și în timpul interictal. Astfel, N.S. Ivanova a descoperit la acești pacienți o scădere foarte frecventă a funcției de excreție a apei, precum și a capacității de concentrare a rinichilor. La unii pacienţi această reducere a fost atinsă într-o mare măsură. În același timp, cu testul McClure-Aldrich, rata de resorbție a bulei intradermice s-a dovedit a fi normală la acești pacienți. V. E. Litvinova a mai descoperit în raport cu această ultimă valoare a fluctuațiilor epilepsiei care le depășesc semnificativ pe cele observate în mod normal.

Există indicii ale unui număr de alte modificări biochimice caracteristice epilepsiei. Astfel, s-au constatat fluctuații semnificative la acești pacienți în ceea ce privește conținutul de bilirubină din sânge. În sângele pacienților cu epilepsie, s-a observat o scădere a conținutului de catalază și o creștere a conținutului de anticatalază, precum și o creștere și o labilitate ridicată a titrului antitriptic. Funcția antitoxică a ficatului a fost redusă la pacienții care sufereau de epilepsie. V.K. Khoroshko a acordat o mare importanță creșterii coagulării sângelui, care poate fi determinată și la pacienții în afara convulsiilor.

S-au făcut o serie întreagă de lucrări în sensul încercărilor de a afla dacă sângele bolnavilor de epilepsie are vreun efect toxic deosebit. În acest sens, sunt de interes experimentele realizate de Pannier. El a intrat porcușori de Guineea prin artera carotida 3 ml de ser sanguin obtinut de la pacientii cu epilepsie. S-a dovedit că aceste animale, spre deosebire de cele cărora li s-a injectat serul non-epilepticelor, prezentau adesea mioclonul caracteristic imediat după puncție, uneori apărând în serii succesive. Această toxicitate serică a variat considerabil în cadrul aceluiași pacient, uneori dispărând după o criză. Încălzirea serului la 58° a distrus complet această proprietate toxică.

Date foarte interesante despre toxicitatea sângelui pacienților cu epilepsie au fost raportate recent de M.K. Kokin. S-a dovedit că sângele pacienților cu epilepsie are efect toxic pe o inimă de broască izolată. De asemenea, autorul a efectuat experimente complexe pentru a studia modul în care comportamentul unui câine într-un labirint special este influențat de introducerea sângelui de la persoanele care suferă de epilepsie. S-a dovedit că, în comparație cu câinii de control cărora li sa injectat sânge de la donatori sănătoși, comportamentul acestor câini s-a înrăutățit brusc. Câinele, căruia i s-a injectat în mod repetat sângele pacientului, avea zvâcniri convulsive, neliniște motorie, un mers tremurător și uneori urinare involuntarăși defecarea. Câinele era fie letargic și inactiv, fie lătră zgomotos și furios și s-a rupt din lanț. Toate acestea au indicat încălcări profunde cel mai inalt activitate nervoasa, care se poate dezvolta la câini sub influența introducerii de sânge de la pacienții care suferă de epilepsie.

Vorbind despre modificările sanguine în epilepsie, trebuie subliniat și faptul că E.K. Sepp a subliniat eozinofilia, care a fost observată foarte des în epilepsie. El a explicat acest lucru prin faptul că eozinofilia este o reacție la proteina denaturată și apare la pacienții cu epilepsie din cauza unei încălcări a dispersiei proteinelor plasmatice din sânge.

Au fost făcute numeroase încercări pentru a afla dacă epilepsia este caracterizată de disfuncții speciale ale corpului. Sistemul endocrin. Diverși autori au publicat liste întregi cu diferite glande secretie interna, care par să crească sau să încetinească” disponibilitate convulsivă" Cu toate acestea, nu a existat nicio fiabilitate în aceste comparații, deși, în același timp, a rămas de netăgăduit că un fel de legătură între funcție glandele endocrine iar epilepsia apare.

De asemenea, s-au făcut încercări separate de a conecta între ele date diferite și adesea contradictorii cu privire la caracteristicile biochimice ale epilepsiei. Iată câteva dintre aceste afirmații.

I. F. Sluchevsky a făcut o încercare interesantă de a se conecta unul cu celălalt diverse caracteristici metabolismul observat la pacienții cu epilepsie. Pe baza muncii colaboratorilor săi, el compară o serie de observații făcute. Astfel, după îndepărtarea glandelor paratiroide, o doză semnificativ mai mică de amestec de amoniu este suficientă pentru a induce o criză convulsivă la animalele astfel operate - apropo, crizele tetanice și epileptice sunt foarte asemănătoare; o încălcare a funcției de formare a ureei a ficatului este asociată cu anomalii în metabolismul carbohidraților; după extirpare diverse departamente crizele de pancreas apar numai la doze foarte mari de amestec de amoniu. I. F. Sluchevsky leagă aceste observaţii cu faptul că doze mici insulina la pacienții cu epilepsie este capabilă să provoace crize convulsive la ei și că patologic o creștere a insulelor Langerhans a fost găsită în epilepsie. Aparent, cu epilepsie există o hiperfuncție a pancreasului. Tulburările în metabolismul carbohidraților depind de tulburările echilibrului acido-bazic. Din acest punct de vedere, legătura dintre convulsii şi aciditate crescută suc gastric. Încălcarea echilibrului acido-bazic duce la o încălcare apă-sare schimb valutar. Aparent, acest lucru explică nivelurile scăzute de clor și cloruri din sânge în epilepsie. In nucleu tulburări umoraleîn epilepsie se află, așadar, un complex coordonat leziune sistemică organe interne. Acestea din urmă ar trebui să includă: ficat, pancreas, tiroida și glande paratiroide, glandele suprarenale și glandele gastrice.

O diagramă diferită a relației dintre principalele sisteme ale corpului în epilepsie a fost prezentată de V. K. Khoroshko. Din punctul său de vedere, instabilitatea metabolismului, instabilitatea echilibrului acido-bazic și instabilitatea reglării cardiovasculare duce, sub influența unor cauze exo- sau endogene care nu ne sunt încă suficient de cunoscute, fie la apariția unor produse toxice care au un efect spasmofil sau la o creștere a susceptibilității celule nervoaseîn raport cu produsele metabolice care circulă în mod normal în sânge.

E. A. Popov, discutând problema epilepsiei traumatice, a construit o diagramă a riscurilor biochimice care se acumulează treptat într-un mod oarecum diferit. Din acest punct de vedere, patru factori principali joacă un rol în mecanismul unui atac convulsiv: spasmul vascular, îmbogățirea organismului cu apă, alcaloza și anoxia. Toți acești factori acționează împreună ca verigi într-un singur lanț patogenetic.

Dintre acești factori principali În ultima vreme O atenție deosebită este acordată anoxiei ca factor epileptogen important care joacă un anumit rol de iritant local.

Odată cu descoperirea modificărilor biochimice generale care au loc în corpul pacientului, a apărut în mod natural întrebarea cu privire la prezența modificărilor biochimice în creier însuși și în acele cazuri în care este posibil să se găsească o anumită parte a creierului din care epilepticul. descărcarea emană, întrebarea despre caracteristicile biochimice ale acestor parcele particulare. Penfield propune o ipoteză conform căreia atât leziunile corticale atrofice, cât și cele neoplazice duc la ischemie persistentă sau recurentă a nervilor. celule corticale, iar această ischemie acționează într-un mod iritant, provocând o descărcare epileptică. Astfel de lucrări au început să apară abia recent în legătură cu dezvoltarea neurochirurgiei (înlăturarea zonelor bolnave ale creierului în timpul operațiilor). Astfel, Tower și Elliott au putut detecta niveluri modificate de acetilcolină în aceste zone ale creierului. Astfel de studii promit că vor pierde Lume noua la întrebarea noastră. În același timp, bineînțeles, ar trebui deja avut în vedere în prealabil că localul modificări biochimice creierul poate fi atât cauza, cât și rezultatul activității epileptice a acestor părți.

Cu toate acestea, cercetările făcute până acum indică acest lucru un numar mare diferite feluri anomalii biochimice caracteristice corpului unui pacient cu epilepsie. În același timp, după cum am văzut, aproape întotdeauna s-a dovedit că epilepsia este caracterizată nu de modificări biochimice persistente care merg într-o anumită direcție, ci, în primul rând, de variabilitatea extremă a tuturor. parametrii biochimici. V.K. Khoroshko a subliniat că numai metabolismul grăsimilor în epilepsie rămâne stabil.

Desigur, se pune întrebarea: cum să interpretăm exact această variabilitate? Este un semn că unele lucruri se acumulează în corpul unui pacient cu epilepsie? substante toxice, a cărui concentrație atinge periodic un prag care duce la o descărcare epileptică? Sau, dimpotrivă, în sistemul nervos central al unor astfel de pacienți au loc în mod constant o serie de descărcări subclinice foarte mici, ca să spunem așa, a căror expresie poate fi nu numai modificări ale electroencefalografiei sau cronaxiei, ci și modificări periodice ale metabolismului? ÎN literatura modernă se pot găsi reprezentanți ai ambelor puncte de vedere și pot fi prezentate o serie de considerații destul de importante în favoarea fiecăruia dintre ele. Însăși posibilitatea a două astfel de puncte de vedere opuse ne arată cât de neclară rămâne interpretarea anomaliilor umorale care caracterizează corpul unui pacient cu epilepsie.

Epilepsia se referă la tulburări neurologice care are multe motive. Orice perturbă funcționarea normală a neuronilor creierului - boli, leziuni ale sistemului nervos central și anomalii în dezvoltarea creierului - poate provoca convulsii.

Epilepsia poate apărea din cauza tulburărilor de conducere impulsuri nervoaseîn creier, un dezechilibru al neurotransmițătorilor din sistemul nervos central și, de asemenea, ca urmare a unei combinații a acestor factori. Cercetătorii cred că unii pacienți cu epilepsie au excesiv nivel inalt neurotransmițători excitatori care sporesc activitatea neuronală, în timp ce la alți pacienți, dimpotrivă, nivel scăzut neurotransmițători inhibitori, care suprimă activitatea neuronală din creier. În ambele cazuri, apare o activitate neuronală excesivă, ceea ce duce la epilepsie.

În unele cazuri, cu o leziune cerebrală sau după un accident vascular cerebral sau altele patologie neurologicățesutul cerebral este restaurat în așa fel încât să se formeze un focar de impulsuri patologice - apare epilepsia. In afara de asta, anomalii congenitale poate fi, de asemenea, însoțită de tulburări în conducerea impulsurilor nervoase în creier, care este cauza epilepsiei.

În unele cazuri, epilepsia poate fi cauzată de modificări ale așa-numitului țesut glial al creierului. Aceste celule reglează concentrația substanțe chimiceîn creier, care afectează conducerea impulsurilor nervoase.

În aproximativ jumătate din cazurile de convulsii, cauza lor rămâne necunoscută. Cu toate acestea, în alte cazuri, convulsiile pot fi cauzate de infecții, leziuni ale sistemului nervos central sau alte cauze specifice.

Factori genetici

Cercetătorii cred că tulburări genetice poate fi unul dintre factori importanți risc de epilepsie. Unele tipuri de epilepsie sunt asociate cu anomalii ale anumitor gene specifice. Multe alte tipuri de epilepsie au un istoric familial, ceea ce sugerează o influență genetică asupra apariției epilepsiei. Cu toate acestea, este clar că pentru multe forme de epilepsie, anomaliile genetice joacă doar un rol parțial, poate sensibilizează pacientul la convulsii care sunt declanșate de factori exogeni.

Unele tipuri de epilepsie de astăzi sunt asociate cu gene defecte responsabile de funcționarea canalelor ionice - „porțile” care reglează fluxul de ioni în și în afara celulelor și reglează declanșarea neuronilor. O altă genă care lipsește la pacienții cu epilepsie mioclonică progresivă este responsabilă de sinteza proteinei cistatinei B. O altă genă care este afectată într-o formă severă de epilepsie, cum ar fi boala LaFora, este asociată cu o genă care ajută la descompunerea carbohidraților.

Deși genele anormale pot duce uneori la epilepsie, ele pot afecta boala și în alte moduri. De exemplu, un studiu a arătat că mulți pacienți cu epilepsie au o genă anormal de activă care crește rezistența la medicamente. Acest lucru explică de ce unii pacienți terapie anticonvulsivante ineficient.

O anomalie a genelor responsabile de migrația neuronală - un pas critic în dezvoltarea sistemului nervos central - poate duce la aglomerații anormale de neuroni în creier, provocând epilepsie, chiar și la persoanele care nu au rude cu boala.

Alte boli

În multe cazuri, epilepsia apare ca urmare a afectarii creierului de către alte boli. De exemplu, tumorile cerebrale, alcoolismul și boala Alzheimer duc adesea la apariția epilepsiei, deoarece aceasta poate afecta operatie normala creier Accidentele vasculare cerebrale, infarctul miocardic și alte afecțiuni asociate cu afectarea alimentării cu sânge a creierului pot contribui în unele cazuri la apariția epilepsiei. Aproximativ 32% din toate cazurile de epilepsie la persoanele în vârstă sunt asociate cu boli cerebrovasculare, care afectează alimentarea cu sânge a creierului. Meningita, SIDA, encefalita virala si altele boli infecțioase, precum și o afecțiune cum ar fi hidrocefalia, în care există o încălcare a circulației fluid cerebrospinalîn creier poate provoca epilepsie.

Epilepsia poate fi, de asemenea, asociată cu diverse tulburări dezvoltare și metabolism, inclusiv paralizie cerebrală, neurofibromatoză, tulburări ale metabolismului piruvatului, scleroză tuberoasă, sindrom Landau-Kleffner și autism. De obicei, epilepsia este unul dintre simptomele acestor boli.

Leziuni la cap

În unele cazuri, leziunile capului pot duce la epilepsie. De fapt, aproximativ 5% din toate cazurile de epilepsie sunt rezultatul unui traumatism cranian. Trauma craniană severă duce la epilepsie la aproximativ 15% dintre adulți și 30% dintre copii. Leziuni care implică pătrunderea materiei cerebrale, de ex. răni de glonț, duc la epilepsie în 25-50%. Convulsiile post-traumatice pot apărea până la 20 de ani după o leziune la cap.

Leziuni la naștereși tulburări de dezvoltare

Dezvoltarea creierului este foarte sensibilă la diverși factori dăunători. Infecția mamei alimentație proastă, hipoxia este unul dintre factorii care afectează dezvoltarea creierului unui copil. Aceste afecțiuni pot duce la paralizie cerebrală, care este adesea însoțită de epilepsie. Aproximativ 20% din crizele la copii sunt cauzate de paralizie cerebrală sau altele tulburări neurologice. O anomalie a genelor care controlează dezvoltarea creierului poate contribui, de asemenea, la epilepsie.

Otrăvire

Convulsiile pot rezulta din otrăvirea cu plumb, monoxid de carbon si altii substante toxice. Ele pot fi, de asemenea, din cauza consumului de droguri și a unei supradoze de antidepresive.

Convulsiile pot fi declanșate de lipsa somnului, consumul de alcool, stres și modificari hormonale pe parcursul ciclu menstrual. Acești factori nu duc la epilepsie, dar pot provoca primele crize de convulsii. Lipsa somnului este unul dintre factorii declanșatori importanți ai convulsiilor în epilepsie. La unii pacienți, fulgerele de lumină pot duce, de asemenea, la convulsii. Fumatul este, de asemenea, un declanșator al convulsiilor, deoarece nicotina afectează receptorii neurotransmițătorilor din creier.

Oamenii de știință au descoperit că creșterea producției unei proteine ​​care este implicată în formarea memoriei pe termen lung previne atacurile de epilepsie. În timpul studiului, oamenii de știință au putut folosi Inginerie genetică crește semnificativ sinteza proteinelor eEF2 la şoarecii de laborator. Legătura dintre acțiunea acestei proteine ​​și epilepsie nu era cunoscută anterior, ceea ce dă speranță pentru dezvoltarea de noi posibilități în tratamentul bolii.

Studiul a fost realizat la Universitatea din Haifa (Israel) împreună cu oameni de știință din Milano și alte câteva universități europene. Profesorul Koby Rosenblum, consilier științific cercetare, spune: „Prin schimbare cod genetic„Am reușit să prevenim dezvoltarea epilepsiei la șoarecii care s-ar fi născut cu această boală, precum și să vindecăm șoarecii care sufereau deja de boală”.

Epilepsie - boala neurologica, în care se produce o activitate bruscă și necontrolată în celulele nervoase ale cortexului cerebral, care se exprimă în crize epileptice de frecvență și putere variate. Medicamentele folosite astăzi pentru tratarea epilepsiei pot elimina sau reduce numărul de atacuri ale bolii doar la unii pacienți. În unele cazuri, recurg la operații neurochirurgicale minim invazive, care dau rezultate bune. Cu toate acestea, ele nu pot fi utilizate pentru toți pacienții.

Interesant este că oamenii de știință israelieni au planificat inițial să efectueze un studiu pentru a studia mecanismele care influențează formarea memoriei pe termen lung. Scopul oamenilor de știință a fost să studieze mecanismele moleculare care contribuie la formarea memoriei pe termen lung și care sunt localizate în hipotalamus (o regiune a creierului). Pentru a face acest lucru, s-au concentrat pe studierea proteinelor eEF2, care participă la procesele de formare a memoriei și formarea de noi celule sistem nervos. Folosind metode de inginerie genetică, oamenii de știință au reușit să obțină o producție crescută de proteine, ceea ce a dus la o schimbare a activității celulelor nervoase responsabile de formarea crizelor de epilepsie.

Pentru a testa modul în care producerea acestei proteine ​​afectează dezvoltarea atacurilor epileptice, șoarecii au fost împărțiți în două grupuri. Primul grup a avut mutație geneticăși, în consecință, proteină produsă intensiv eEF2, iar al doilea grup de control de șoareci nu a avut nicio modificare genetică. Oamenii de știință au injectat șoareci din ambele grupuri cu o soluție care provoacă crize epileptice. Acest lucru a dus la crize epileptice la șoarecii de control, dar șoarecii cu mutația genetică nu au dezvoltat semne de epilepsie.

Cu toate acestea, oamenii de știință nu s-au oprit aici și au decis să testeze efectul mutației în epilepsia ereditară. Pentru a face acest lucru, au încrucișat șoareci cu o mutație genetică eEF2 cu șoareci care aveau o genă responsabilă de dezvoltarea epilepsiei. Conform rezultatelor experimentului, atacurile de epilepsie nu au fost observate la șoarecii cu o mutație proteică. Pe parcursul studiului, șoarecii au fost expuși la diverse texte care măsoară funcțiile motorii, cognitive și comportamentale. Toate au rămas normale la șoarecii care au avut o mutație a acestei proteine.

„Rezultatele studiului ne oferă o mai bună înțelegere a proceselor de excitare și inhibiție din hipotalamus, a căror întrerupere este asociată cu diverse patologii sistemul nervos”, spune profesorul Rosenblum, „continuăm cercetările în această direcție pentru a înțelege mai bine cauza dezvoltării crizelor de epilepsie. Acest lucru ne va permite să creăm noi tratamente pentru boală în viitor.”

Genetica canalelor de potasiu și sodiu și epilepsie

Cauzele stărilor paroxistice pot fi modificări ale structurii și funcțiilor canalelor Na+-, Ca2+-, Cl--, K+. Canalul este o moleculă de proteină, se caracterizează printr-o selectivitate strictă față de tipul de ion trecut și are un dispozitiv de poartă care este controlat de potențialul de pe membrană (Fig. 4, a). Apariția și conducerea impulsurilor nervoase depind de starea canalelor ionice. Ultimii zece ani au fost studiati boli ereditare sistemul nervos, care a primit un nou nume - „canalpatie”. Tulburările sunt asociate cu localizarea genelor în cromozomi: 19q13.1 (canal Na+), 12p13, 20q13.3, 8q24 (canal K+), 7q (canal Cl-). Dezvăluire structura moleculara canalele au ajutat la înțelegerea moștenirii epilepsiei.

Un impuls nervos este o consecință a mișcării Na+ în celulă prin canalele membranare și K+ în afara celulei. Ionii Na+ încărcați pozitiv care intră de-a lungul gradientului ionic creează un curent care depolarizează membrana, reducând potențial de membrană la zero și apoi reîncărcarea membranei la + 50 mV. Deoarece starea acestor canale depinde de semnul sarcinii de pe membrană, un potențial membranar pozitiv favorizează inactivarea canalelor de sodiu și deschiderea canalelor de potasiu. Acum, ionii K+ care părăsesc celula creează un curent care reîncarcă membrana și îi restabilește potențialul de repaus. Tulburările canalelor de Na+ duc la modificări ale depolarizării celulare, iar perturbările canalelor K+ duc la perturbarea polarizării. Descoperirea în 1980 de către D. Brown și P. Adams a curenților M cu prag scăzut prin canalele de potasiu non-inactivante KCNQ2/KCNQ3 a ajutat la înțelegerea naturii susceptibilității la epilepsie. Curenții M modifică excitabilitatea celulei și previn apariția activității neuronilor epileptici. Perturbarea genelor canalelor de potasiu KCNQ2/KCNQ3 duce la boala „crize neonatale familiale”, care apare la un copil în a 2-3-a zile după naștere. Medicamentul nou sintetizat retigabina ajută pacienții cu epilepsie prin deschiderea canalelor KCNQ2/KCNQ3 din membranele neuronale. Acesta este un exemplu despre modul în care studiul fundamental al canalelor poate ajuta la sintetizarea de noi medicamente împotriva canalopatiilor.

Am menționat deja doi loci responsabili de PS. Noi studii au arătat implicarea unei alte regiuni a 19q13.1, responsabilă de sinteza subunității b1 a canalului Na+. Mutațiile din această regiune determină apariția crizelor febrile în combinație cu epilepsia generalizată. Canalul Na+ este format dintr-un a- (formând un por) și două subunități b, acestea din urmă modulează procesul de inactivare a canalului, adică activitatea subunității a (vezi Fig. 4, a). Efectul subunității a asupra sistemului de poartă depinde de structura domeniului extracelular al subunității b1. Gena SCN1B responsabilă pentru subunitatea b1 a fost aleasă în mod rezonabil pentru cercetare, deoarece acțiunea principalelor anticonvulsivante fenitoină și carbamazepine este de a inactiva canalele de sodiu. Mai mult, se știa deja că mutațiile acestei gene în celula musculara duce la excitații paroxistice (miotonie, paralizie periodică), iar în celulele cardiace - la o creștere a intervalului QT în ECG. În regiunea punții disulfurice are loc o mutație, care duce la distrugerea acesteia și la o modificare a structurii domeniului extracelular b1 (Fig. 4, b). Transferul genei în ovocitul Xenopus laevis și inducerea sintezei canalului defect au făcut posibilă studierea electrofiziologică a canalului mutant și demonstrarea că acesta este inactivat mai lent (vezi Fig. 4, b). Este foarte important ca la astfel de pacienți să nu existe modificări ale celulelor mușchiului cardiac și muschii scheletici, iar mutația este observată numai pentru izoforma neuronală a canalelor Na+. Această mutație a fost identificată ca rezultat al cercetărilor efectuate de geneticieni australieni. A fost realizat un studiu pe șase generații de familii (378 de persoane), care trăiesc în principal în Tasmania și care au antecedente familiale de FS în combinație cu epilepsie generalizată. Aceste lucrări s-au deschis Metoda noua pentru a studia formele idiopatice de epilepsie, care pot rezulta din forme încă necunoscute de canalopatii.

La fel de importante sunt tulburările în sinteza receptorilor proteici pentru mediatori. Moștenirea autosomal dominantă a epilepsiei frontale nocturne este asociată cu cromozomul 20 (localizarea genei în q13.2 - q13.3), iar manifestarea acestei forme de epilepsie este asociată cu mutația S248F a codului genetic al subunității a4 a H. -receptor colinergic. „Peretele” proteinei canalului, al 2-lea segment transmembranar al acestuia, în care aminoacidul serina este înlocuit cu fenilalanină, este supus modificării. De asemenea, au fost descoperite tulburări în reglarea expresiei genice a subunității b a proteinei receptorului NMDA pentru transmițătorul excitator - glutamatul, a cărui eliberare de către celulele creierului inițiază un atac epileptic. Dacă, în timpul procesului de editare a ARNm, glutamina este înlocuită cu arginină în domeniul membranei, perturbarea rezultată a splicing-ului alternativ (pentru mai multe detalii, vezi) este deja suficientă pentru a crește semnificativ excitabilitatea neuronilor hipocampali.

Moștenirea „epilepsiei apa fierbinte"

Într-una dintre prezentările de poster făcute de neurologi indieni la congresul de epilepsie de la Oslo în 1993, am văzut brusc ceva care amintește de o execuție medievală chineză: apă fierbinte a fost picurată pe capul unui șobolan imobil până când a apărut o criză epileptică gravă. Un studiu imparțial al acestui raport a arătat că chinul creat de șobolan este cauzat de dorința de a înțelege o boală gravă, care în India populată acoperă aproape 7% din toți pacienții cu epilepsie și se ridică la 60 de cazuri la 100 de mii de boli. Acest fenomen este apropiat de convulsiile induse hipertermic discutate mai sus.

Cazul apariției unei crize de epilepsie la spălarea capului cu apă fierbinte a fost descris pentru prima dată în Noua Zeelandă în 1945. O persoană bolnavă, la spălarea capului (și în tradițiile hindușilor această procedură se repetă la fiecare 3-15 zile). ) cu apă fierbinte la o temperatură de 45-50 ° C, experimentează o aură , halucinații care se termină în convulsii parțiale sau generalizate cu pierderea cunoștinței (bărbații sunt de 2-2,5 ori mai probabil decât femeile). Este posibil să se măsoare temperatura creierului cel mai îndeaproape prin introducerea unui electrotermometru special în interiorul canalului auditiv aproape de timpan. S-a dovedit că la pacienți, temperatura creierului la începutul spălării capului crește foarte repede (la fiecare 2 minute cu 2-3 ° C) și foarte lent.

scade după oprirea spălării. Creierul lor se „răcește” încet (10-12 minute), în timp ce la voluntarii sănătoși care participă la astfel de experimente, creierul „se răcește” aproape instantaneu după încetarea băii. Întrebarea a apărut în mod natural: ce abateri în termoreglare sunt cauza bolii și sunt determinate genetic? Adevăratul motiv a dezvăluit studii pe gemeni și date de analiză a familiei. S-a dovedit că în India, până la 23% din toate cazurile de „epilepsie cu apă caldă” reapar în generațiile următoare.

PS, așa cum am spus deja, sunt rezultatul moștenirii autosomale dominante într-un loc al cromozomului - 8q13-21. În „epilepsia cu apă caldă” modificările într-un singur locus nu sunt suficiente pentru a explica întregul complex al bolii. Apariția unui fenotip bolnav (ambele sexe) poate fi asociată cu o mutație autosomal recesivă care duce la această boală. Urmărirea a cinci generații din mai multe familii din India a arătat că boala apare la copiii părinților strâns înrudiți, de exemplu, în căsătoria între nepoți. În sudul Indiei s-a păstrat tradiția unor astfel de căsătorii consanguine, ceea ce, aparent, poate explica procentul mare de pacienți în comparație cu alte state.