Investigadores del Instituto de Investigación Biomédica Fralin en VTC han identificado una respuesta celular en ratones a lesiones cerebrales traumáticas leves que pueden provocar convulsiones.
La lesión cerebral traumática es una de las principales causas de epilepsia, que se caracteriza por la aparición repetida de convulsiones. Actualmente, ningún tratamiento interrumpe el proceso que sufre el cerebro después de una lesión que eventualmente puede conducir a la afección crónica de la epilepsia.
El estudio, publicado hoy en JNeurosci , sugiere que el desarrollo de la epilepsia provocada por una lesión cerebral traumática leve puede estar relacionado con una respuesta atípica de las células cerebrales conocidas como astrocitos, que cambian para formar cicatrices después de una lesión cerebral grave. Este proceso es importante para proteger las áreas cerebrales no lesionadas, perotiene un precio, porque estas cicatrices se han asociado con la epilepsia.
Los científicos descubrieron que los astrocitos no forman cicatrices después de una lesión cerebral traumática leve, pero algunos astrocitos se alteran de manera diferente casi de inmediato por estos tipos de lesiones menos graves. Luego, semanas más tarde, los científicos observaron convulsiones espontáneas y recurrentes en algunosratones.
"Nuestros experimentos muestran una fuerte relación entre los cambios en los astrocitos y la eventual aparición de una convulsión", dijo Stefanie Robel, la autora correspondiente del estudio, quien es profesora asistente en el Instituto de Investigación Biomédica Fralin y en la Facultad de Neurocienciaen la Facultad de Ciencias de Virginia Tech ". Los hallazgos apuntan a una población única de astrocitos que responden dentro de los 30 minutos de una lesión que es la raíz de un problema en el que pueden ocurrir convulsiones después de un período de latencia de semanas o meses, lo que sugiere una ventana terapéutica paraprevenir los trastornos convulsivos después de las lesiones por conmoción cerebral "
Robel, investigador asociado Oleksii Shandra, y colegas del Instituto de Investigación Biomédica Fralin descubrieron áreas del cerebro donde los astrocitos ya no realizaban su trabajo habitual de limpieza para apoyar la función normal de las células nerviosas después de una lesión cerebral traumática leve.
Primero asumieron que estos focos de astrocitos que no funcionaban estaban muertos, porque ya no producían las proteínas que normalmente los identifican como astrocitos. Más tarde, Alex Winemiller, asistente de investigación en el laboratorio de Robel y uno de los primeros autores del estudio, descubriólas células estaban vivas, pero no reaccionaban a las lesiones de la manera típica.
Los investigadores compararon datos de ratones que eventualmente desarrollaron epilepsia con ratones que nunca desarrollaron convulsiones y encontraron una correlación entre la pérdida de función en parches de astrocitos y el desarrollo de epilepsia.
"Cada uno de estos astrocitos está conectado a múltiples neuronas, que hacen cientos de miles de conexiones, lo que significa que la pérdida de la función de incluso unos pocos astrocitos puede ser devastadora para otras células en el cerebro", dijo Shandra, el primer autor de"No solo estos astrocitos han perdido su función, sino que debido a estas conexiones alteradas, los efectos pueden extenderse a las células cerebrales lejanas. El grado de esta disfunción de los astrocitos podría ser algo que defina si se desarrolla la epilepsia".
Si bien se sabe que la lesión cerebral traumática es una de las principales causas de epilepsia adquirida, la relación precisa entre tales lesiones y convulsiones ha sido difícil de alcanzar.
Este nuevo estudio muestra que después de un período de latencia, algunos de los ratones desarrollaron convulsiones recurrentes espontáneas que recuerdan la epilepsia postraumática en pacientes humanos con lesiones cerebrales traumáticas, proporcionando un nuevo modelo experimental que podría contribuir a la comprensión de la epilepsia postraumática.
La investigación fue apoyada por el Instituto Nacional de Trastornos Neurológicos y Accidentes Cerebrovasculares de los Institutos Nacionales de Salud, el Instituto de Tecnología Crítica y Ciencias Aplicadas de Virginia Tech y el Instituto de Investigación Biomédica Fralin.
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Materiales proporcionados por Virginia Tech . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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