Исследователи из Калифорнийского университета изучили механизм эпилептической энцефалопатии — редкой группы видов эпилепсии, которые проявляются в раннем детстве. Ученые нашли кальциевый канал Cav2.3, который подвергается мутациям при заболевании. Подавление этого канала может вывести энцефалопатию в ремиссию. Исследование опубликовано в журнале Nature Communications.
Эпилептическая энцефалопатия зарождается в раннем детстве. Это тяжелый вариант эпилепсии, при котором наблюдаются не только приступы, но и когнитивные нарушения: проблемы развития, судороги и рассеянное внимание. До сих пор не существует лекарств, направленных на лечение этого заболевания, поэтому детей лечат универсальными противоэпилептическими препаратами.
Энцефалопатия включает в себя синдром дефицита белка CDKL5 (CDD), который возникает из-за мутации в одноименном гене. Американские ученые решили выяснить, что происходит в организме при эпилептической энцефалопатии на генетическом уровне. Для этого они изучили мышей, у которых не было гена CDKL5. Исследователи использовали фосфопротеомику — метод поиска белков, на которых обычно нацелен CDKL5.
Оказалось, что белок фосфорилирует кальциевый канал Cav2.3. Он позволяет кальцию проникать в нервные клетки, возбуждать их и передавать электрические сигналы. Если в клетках находится слишком много кальция, то он может привести к перевозбуждению и судорогам.
Затем ученые проследили за тем, как действует канал без CDKL5. Он довольно быстро открыл проход для кальция, но закрытие канала длилось дольше, чем обычно. За это время через канал прошло больше ионов кальция. Значит, CDKL5 ограничивает поступление кальция в клетки.
Исследователи проверили свою гипотезу на нервных клетках, полученных из стволовых клеток у людей с эпилептической энцефалопатией. Действие канала Cav2.3 у людей было таким же, как и у мышей.
Ученые предполагают, что кальциевый канал может быть задействован и при других видах эпилепсии. В будущем исследователи планируют разработать первые ингибиторы Cav2.3, которые будут подавлять действие канала при эпилептической энцефалопатии. Возможно, они станут высокоточными лекарствами для лечения болезни и связанных с ней синдромов развития нервной системы.
Автор: Ксения Земскова, Алексей Паевский
Sampedro-Castañeda, M., Baltussen, L.L., Lopes, A.T. et al. Epilepsy-linked kinase CDKL5 phosphorylates voltage-gated calcium channel Cav2.3, altering inactivation kinetics and neuronal excitability. Nat Commun 14, 7830 (2023). https://doi.org/10.1038/s41467-023-43475-w
Свежие комментарии