چگونه سیستم ایمنی مغز صرع را بدتر می کند

زیست شناسان دانشگاه آیووا به طور قطعی سیستم ایمنی مغز را با صرع مرتبط کرده اند.

در یک مطالعه جدید، محققان زنجیره‌ای از رویدادها را تعریف کردند که می‌تواند باعث تشدید تشنج – شایع‌ترین تظاهرات صرع – شود. این توالی زمانی شروع می شود که استرس اکسیداتیو در بدن باعث واکنش سیستم ایمنی مغز می شود. این فعال شدن توسط سلول های ایمنی ساکن مغز (به نام گلیا) باعث تشنج شدیدتر می شود.

این یافته ها مهم هستند زیرا این اولین بار است که ارتباط سیستم ایمنی مغز و صرع به طور تجربی ثابت می شود. این پیشرفت باید آزمایش‌های دقیق‌تری و داروهای مؤثرتری برای درمان این بیماری به همراه داشته باشد.

جان ماناک، استاد بخش زیست شناسی و دپارتمان پزشکی اطفال در آیووا و نویسنده مسئول این مطالعه، می گوید: «ما شواهد ژنتیکی ارائه کرده ایم که استرس اکسیداتیو و فعال شدن سیستم ایمنی مغز، صرع را بدتر می کند. این بسیار مهم است زیرا داده‌های ما نشان می‌دهد که اکنون می‌توانیم ترکیبات ضدالتهابی بسیار قابل تحمل و همچنین احتمالاً آنتی اکسیدان‌ها را برای کمک به کنترل پیشرفت صرع استفاده مجدد کنیم.

بر اساس گزارش مرکز کنترل و پیشگیری از بیماری های ایالات متحده، صرع 3.4 میلیون نفر را تحت تأثیر قرار می دهد – اکثریت قریب به اتفاق بزرگسالان هستند. بر اساس گزارش سازمان بهداشت جهانی، سالانه حدود 5 میلیون نفر در سراسر جهان به صرع مبتلا می شوند.

محققان ارتباط مغز و صرع را در آزمایش‌هایی با استفاده از مگس میوه ثابت کردند. یکی از دلایلی که آنها این حشرات را انتخاب کردند این است که مگس‌های میوه و انسان ژن اجدادی مشترکی به نام خاردار دارند که وقتی جهش پیدا کند منجر به تشنج می‌شود. دخالت ژن پریکل در تشنج‌های صرع توسط الکس باسوک، متخصص مغز و اعصاب اطفال و رئیس دپارتمان پزشکی کودکان در آیووا، که یافته‌ها را در سال 2008 منتشر کرد و یکی از نویسندگان این مطالعه است، تعیین شد.

تیم ماناک همچنین مگس‌های میوه را برای آزمایش‌های خود انتخاب کردند، زیرا مگس‌ها، بر خلاف انسان‌ها و مهره‌داران، یک مکانیسم پاسخ به بیماری واحد و ابتدایی به نام سیستم ایمنی ذاتی دارند که توسط سلول‌های گلیال در مغز استفاده می‌شود. مهره داران نیز دارای یک سیستم ایمنی ذاتی هستند، اما این سیستم ایمنی با یک سیستم ایمنی سازگار که شامل ارتشی از سلول های ایمنی با “خاطرات” ذخیره شده از پاتوژن های مهاجم گذشته است، تکمیل می شود. سیستم ایمنی ذاتی تنها مگس میوه به این معنی بود که محققان می‌توانند به طور انحصاری روی ارتباط سیستم ایمنی ذاتی مغز و صرع تمرکز کنند.

محققان تمام ژن‌هایی را که در مغز مگس‌ها با تشنج (که توسط ژن جهش‌یافته خاردار ایجاد می‌شود) در مقایسه با ژن‌هایی که تشنج نداشتند، شناسایی کردند. آنها دو دسته از ژن‌های تنظیم‌شده مرتبط با مگس‌های پر تشنج را شناسایی کردند: ژن‌های پاسخ ایمنی و ژن‌هایی که در کاهش استرس اکسیداتیو نقش دارند.

در آزمایش‌های بیشتر با مگس‌های میوه، محققان سیستم ایمنی ذاتی را در گلیا مغز خاموش کردند. این عمل مرگ سلول های عصبی را کاهش داد که به نوبه خود باعث سرکوب تشنج شد.

در مجموعه دیگری از آزمایش‌ها با مگس‌ها، محققان پیوند استرس اکسیداتیو را با بیان ژن SOD1 مغز که به پاکسازی سلول‌ها از گونه‌های فعال اکسیژن ناشی از استرس اکسیداتیو شناخته می‌شود، آزمایش کردند. هنگامی که این ژن در مغز مگس میوه فعال شد، پاسخ سیستم ایمنی ذاتی مگس ها کاهش یافت و تشنج کاهش یافت.

مناک که این مطالعه را نام می برد، می گوید: “در یک لحظه، ما مسیری را شناسایی کرده ایم که از افزایش استرس اکسیداتیو شروع می شود و منجر به فعال شدن سیستم ایمنی ذاتی می شود که منجر به مرگ سلول های عصبی می شود که به نوبه خود باعث تشدید تشنج می شود.” یکی از نکات برجسته زندگی تقریباً 40 ساله او به عنوان زیست شناس. و وقتی می گویم تشدید تشنج، منظورم صرع پیش رونده است که صرع هایی هستند که با گذشت زمان بدتر می شوند.

نتایج به این معنی است که مگس‌ها می‌توانند مستقیماً برای آزمایش اینکه کدام داروهای ضدالتهابی یا آنتی‌اکسیدان‌ها در درمان تشنج‌های صرع مؤثرتر هستند، استفاده شوند. تا به حال، پزشکان تنها شواهد محدودی مبنی بر اینکه تعداد کمی از داروهای ضد التهاب یا آنتی اکسیدان دارای ویژگی های سرکوب کننده تشنج در برخی زمینه ها هستند، داشتند، اما هیچ مدرک مستقیمی برای ارتباط استرس اکسیداتیو و فعال شدن سیستم ایمنی ذاتی با صرع وجود نداشت. علاوه بر این، به گفته نویسندگان این مطالعه، تقریباً یک سوم بیماران صرع به درمان‌های موجود در حال حاضر به خوبی پاسخ نمی‌دهند و دو سوم بیماران دارای عوارض جانبی نامطلوب برای داروها هستند.

مناک توضیح می دهد: «هر ترکیب ضد التهابی یا آنتی اکسیدانی قرار نیست به طور مؤثری صرع را درمان کند. ما اکنون مدل کاملی را با مگس‌هایمان برای غربالگری تعداد قابل توجهی از ترکیبات ضد التهابی و آنتی‌اکسیدانی داریم. سپس می‌توانیم هر داروی امیدوارکننده‌ای را به مدل‌های موش و سپس آزمایش‌های بالقوه انسانی ارتقا دهیم.»

اثر در مجله منتشر شده است گزارش های سلولی.