En la muerte súbita por epilepsia, las personas dejan de respirar sin razón aparente y mueren. Ahora, un grupo de neurocientíficos de la UConn tiene una idea de por qué, informan en la revista eLife .
"Las personas con epilepsia tienen una alta tasa de mortalidad, pero es misteriosa", dice Dan Mulkey, neurocientífico del departamento de fisiología y neurobiología de UConn.
Más de una de cada 1,000 personas con epilepsia muere cada año por lo que se llama muerte súbita inesperada en la epilepsia SUDEP. Nadie sabe por qué.
La explicación que se suele dar es que el paciente tuvo una convulsión que los mató. Pero las convulsiones ocurren en la corteza, la parte superior del cerebro y los procesos de mantenimiento de la vida, como la respiración, se controlan en otro lugar: el tronco encefálico, la parte inferiordel cerebro que se conecta a la médula espinal. Las dos partes del cerebro están bastante distantes entre sí.
"Es como si la incautación está en Nueva York, el tronco encefálico está en San Francisco", dice Mulkey.
Muchos neurólogos argumentan que una convulsión particularmente mala puede viajar a través del cerebro desde la corteza hasta el tronco encefálico para causar mal funcionamiento de la respiración o los latidos del corazón, y eso es lo que mata en SUDEP. Pero Mulkey no lo compra. Las personas mueren de SUDEP sin teneruna convulsión obvia, y los pacientes con epilepsia pueden tener problemas respiratorios en ausencia de convulsiones.
En cambio, Mulkey y sus colegas, los estudiantes graduados Fu-Shan Kuo y Colin Clearly, se preguntaron si había una base genética para SUDEP. Quizás la misma mutación genética que causa las convulsiones también altera las células en el tronco encefálico que controlan la respiración.
Kuo crió ratones con la mutación humana para una forma grave de epilepsia llamada síndrome de Dravet. El síndrome de Dravet es causado por mutaciones en un gen que da forma a los canales a través de los cuales el sodio entra y sale de las células en el cerebro. Si los canales de sodio no funcionanNo funciona correctamente, las células pueden sobreexcitarse. La sobreexcitación de una célula puede viajar a través del cerebro como la histeria a través de un estadio lleno de gente, estampándose en una convulsión.
El gen mutado en el síndrome de Dravet se llama canal de sodio gen 1a, o Scn1a. Se considera un súper culpable de la epilepsia, con más de 1,200 mutaciones diferentes de Scn1a identificadas. La gravedad de la epilepsia causada por Scn1a depende de si la mutación causapérdida parcial o completa de la función del canal de sodio. La mutación Dravet está en el extremo severo del espectro. Las personas con síndrome de Dravet tienden a tener ataques dramáticos, exacerbados por el clima cálido, y el síndrome es muy difícil de controlar con medicamentos antiepilépticos.Lamentablemente, SUDEP es una forma frecuente de muerte de personas con síndrome de Dravet.
También hay una parte algo paradójica del síndrome de Dravet: esta mutación Scn1a hace que los canales de sodio sean menos activos, no más. En lugar de hacer que las células sean hiperactivas, las hace poco activas. Pero hay una trampa. Esta mutación afecta principalmente a las células inhibidorases decir, las células encargadas de calmar el cerebro. Son los gorilas del estadio, por así decirlo. Y si los gorilas están dormidos en el trabajo, las neuronas sobreexcitadas pueden pisotear desinhibidas.
Para comprender cómo esto podría conducir a SUDEP, Kuo quería probar dos cosas: primero, si los ratones con la mutación del síndrome de Dravet muestran problemas respiratorios y mueren prematuramente de SUDEP, y segundo, si las células en la parte del tronco encefálico de los ratonesque controla la respiración era normal o de alguna manera estaba perturbada por la mutación.
La primera pregunta fue respondida rápidamente: los ratones con síndrome de Dravet tenían convulsiones graves que se volvieron más graves cuando los ratones se calentaron, exactamente como los humanos con síndrome de Dravet. Tenían a morir muy jóvenes, de manera similar a SUDEP; ninguno vivíamucho más de tres semanas.
La segunda pregunta tardó más en responder, pero hubo indicios iniciales de que Kuo y Mulkey tenían algo. Los ratones con síndrome de Dravet tenían trastornos respiratorios. Tenían hipoventilación respiraban muy poco sin razón aparente a veces. Otras vecestendrían largas apneas o pausas entre respiraciones, y estos ratones no respiraron más en respuesta a los altos niveles de dióxido de carbono en el aire, como lo hacen los humanos y los ratones normales.
"Nos sentimos muy bien de que nuestro modelo reflejara la condición humana", dice Mulkey.
El siguiente paso fue mirar realmente los cerebros de los ratones y ver si algo andaba mal.
Cuando Kuo hizo un acercamiento en la parte del tronco encefálico que controla la respiración, vio que las células inhibidoras, los rebotadores del estadio del tronco encefálico eran definitivamente menos activas de lo que deberían haber sido. Esto llevó a las neuronas excitadoras a volverse salvajes, y constantemente le dice a la parte del cerebro que genera el ritmo de respiración que empuje más rápido. ¿Pero esto no debería conducir a una mayor respiración, no a detenerse?
Definitivamente hay algo mal con el circuito de respiración en el tronco encefálico en estos ratones, pero Mulkey y Kuo no pueden determinar el problema exacto. Así que todavía están en el caso. Los siguientes pasos serán mirar a los ratones que solo expresanScn1a mutación en el tronco encefálico o solo en la corteza cerebral, y vea si también tienen problemas. Si los ratones con una mutación en la corteza cerebral pero no el tronco encefálico no tienen SUDEP, eso argumentaría en contra de la 'convulsión que desciende de la corteza cerebral al tronco encefálico'Los investigadores también planean observar otras partes del circuito de respiración para ver si otras partes también se han vuelto locas. Eventualmente, esperan identificar a un jugador clave que pueda calmarse o empujarse para prevenir el sistema de respiraciónde derrumbarse y, en última instancia, salvar la vida de las personas con epilepsia.
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Materiales proporcionado por Universidad de Connecticut . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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