Ученые доказали способность астроцитов подавлять эпилептические приступы. Эти глиальные клетки, обеспечивающие поддержку и питание нейронов и активно участвующие в передаче нервных сигналов, спонтанно прекращают опасную активность нейронов с помощью компьютерного моделирования. Открытие указывает на перспективный путь развития новых методов лечения – воздействие на астроциты. Исследование поддержано Российским научным фондом.
Эпилепсия: нерешенная проблема и роль астроцитов
Эпилепсия, поражающая около 50 миллионов человек в мире, характеризуется внезапными и неконтролируемыми вспышками гиперактивности нейронов, вызывающими судороги и потерю сознания. Традиционные лекарства, нацеленные на нейроны, оказываются неэффективными у трети пациентов. Ученые предполагали, что в припадках также участвуют астроциты, но их точная роль – стимуляция или подавление активности – оставалась неясной.
Компьютерная модель от нижегородских и калининградских ученых
Специалисты Нижегородского государственного университета имени Н.И. Лобачевского совместно с коллегами из ИТ-кампуса «НЕЙМАРК» и Балтийского федерального университета имени Иммануила Канта создали инновационную модель. Она объединила сеть нейронов (на основе модели Ижикевича) и сеть астроцитов, где отслеживались изменения ионов кальция и инозитолтрифосфата – ключевых для сигнальной функции глиальных клеток.
Механизм подавления
Моделирование раскрыло ключевой механизм: гиперактивность нейронов повышает уровень глутамата, активирующего астроциты. В ответ те выделяют тормозное вещество, которое подавляет возбуждающую передачу между нейронами. Так, астроциты спонтанно гасят волны опасной синхронной активности.
Превращение астроцитов в защитный щит
Эффективность подавления эпилептической активности напрямую зависит от состояния астроцитов. Это открывает многообещающие перспективы для терапии: усиление их естественной защитной и противосудорожной функций может стать новой стратегией лечения.
Сусанна Гордлеева, руководитель проекта РНФ: «Наша модель с высочайшей точностью воспроизвела приступ и статистику припадков, подтвердив ключевую роль астроцитов в их прекращении. Следующий шаг – верификация на клинических данных и создание системы прогнозирования патологии».
Глеб Никитин, губернатор Нижегородской области: «Вчерашняя фантастика сегодня обретает реальные черты благодаря нашим ученым. Исследование — яркий пример влияния нижегородской науки на будущее. Гордимся, что на стыке Университета "НЕЙМАРК" и Университета Лобачевского рождаются решения такого уровня».
