重新思考与心脏病相关的癫痫发作

大多数患有长QT综合征的疾病患者的基因突变导致快速,混乱的心跳发作。他们也经历晕厥和癫痫发作。临床方法基本上假设当心脏跳动不稳定时,…

大多数患有长QT综合征的疾病患者的基因突变导致快速,混乱的心跳发作。他们也经历晕厥和癫痫发作。临床方法基本上假设当心脏跳动不稳定时,大脑最终不能获得足够的氧气 – 这反过来导致癫痫发作。

重新思考与心脏病相关的癫痫发作

来自圣路易斯华盛顿大学的研究发现,与人类长QT综合征有关的基因突变可能会引发癫痫发作,因为它们对大脑中某些类型的神经元有直接影响 – 这与基因突变对心脏功能的影响无关。艺术与科学的新作品是用果蝇进行的,于8月8日在PLOS Genetics上发表。

“该基因似乎是生理过程中的一个关键因素,可以保护神经元不受控制地响应温度的快速升高而开始发射,这可能导致瘫痪和死亡,”生物学副教授Yehuda Ben-Shahar说。艺术与科学。

Alexis Hill最近是Ben-Shahar实验室的博士后研究员,她在探测神经系统对急性环境压力的反应时发现了这种意想不到的关系。

热量通常会导致神经元开始更快地射击,因此大脑对过热特别敏感。哺乳动物和其他大型动物有办法维持其内部温度并保护其大脑免受高温。但不是果蝇。在他纤细的身体中没有多余的体积,苍蝇可以做的唯一调节温度的方法是从一个不舒服的地方移动到一个舒适的地方。

Ben-Shahar之前曾发表的研究显示,缺乏一种名为sei的基因的苍蝇无法在高于25摄氏度(77华氏度)的温度下自救。他们没有能力缓冲热应激,并随着温度的升高开始癫痫发作。

该基因SEI-通过谁曾发现它在癫痫发作的作用其他研究人员命名为-在大量的果蝇的地方显示出来:在负责这两个兴奋性和抑制性信号的主要通信的神经元,在的神经胶质细胞以各种方式和心脏支持神经元的神经系统。

在他们的新作,希尔和本-沙哈尔是能够证明SEI防止只有当它在几个特定的类神经元和神经胶质细胞中表达热诱导过度兴奋。敲除心脏中的基因对癫痫发作活动没有影响。

“苍蝇抵抗热量的能力是在释放神经递质的神经元中释放神经递质,使其他神经元发射更快,激发神经元的神经元,”Ben-Shahar说。

令人惊讶的是,该研究还揭示了神经系统另一种原发细胞胶质细胞中sei的保护作用。传统上,神经胶质的重要性使神经元变得黯然失色,但近年来,它们在保持健康的大脑功能方面同样重要。研究人员说,这项研究确定了胶质细胞中离子通道的保护作用这一事实进一步支持了胶质细胞在神经系统中具有更广泛的生理功能以及它如何应对环境挑战的观点。

仔细一看,通过科学文献揭示了与长QT综合征,折磨人类有基因突变的相关发作多次提到SEI称为hERG的-comparable基因。

但大多数临床医生认为这些癫痫发作是心血管疾病的继发性结果。本沙哈尔希望这很快就能改变。

“如果从人口统计数据来看,长QT患者癫痫发作的发生率要高于一般人群,”他说。“因为心血管功能障碍可以引起各种各样的问题,现在在文献中假设癫痫发作是次要的 – 因为人们生病了,他们最终会发生癫痫发作和其他事情。

“根据我们的数据,它可能是两个独立的效应。因为如果突变影响心脏中基因的功能,它将影响神经元的功能。

“在苍蝇中,它不会杀死神经元,”本 – 沙哈尔说。“我们知道我们可以完全从苍蝇基因组中消除这种基因 – 苍蝇会在大多数情况下正常发育。然而它们对环境(条件)变得非常敏感。这可能正是人们正在发生的事情 – 它完全独立“。

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