Cercetarea indică faptul că ficatul și creierul contribuie la simptome diferite ale unei forme rare de epilepsie genetică
Un studiu recent realizat de Johns Hopkins Medicine arată că atât ficatul, cât și creierul au roluri distincte în generarea simptomelor asociate cu aceeași afecțiune genetică rară.
Publicat în revista Science Advances, studiul finanțat de guvern a utilizat șoareci modificați genetic pentru a modela epilepsia dependentă de piridoxină, o afecțiune rară cauzată de mutații în gena ALDH7A1. Cercetătorii au descoperit că absența ALDH7A1 în celulele hepatice a fost principala cauză a creșterii susceptibilității la convulsii în rândul șoarecilor. Pe de altă parte, pierderea genei în celulele specializate ale creierului, numite astrocyte, a fost responsabilă pentru modificările asociate cu simptomele psiho-emotive, inclusiv comportamentul depresiv, motivația scăzută, reacțiile pasive și îngrijirea de sine diminuată. Această cercetare adaugă la dovezile tot mai multe că simptomele neurologice și psiho-emoționale care decurg din aceeași mutație genetică pot proveni din procese biologice și metabolice distincte.
Studiul a descoperit, de asemenea, că sulforafanul, un compus antioxidant găsit în germenii de broccoli, a inversat simptomele psiho-emotive la șoareci. Deși vitamina B6 este utilizată pentru a controla convulsiile la persoanele cu epilepsie dependentă de piridoxină, sulforafanul ar putea fi adăugat la tratament pentru a aborda simptomele psiho-emotive asociate cu această afecțiune.
„O implicație importantă a acestui studiu este că simptomele observate într-o afecțiune neurologică rară nu trebuie să provină neapărat din aceleași surse sau prin aceleași mecanisme”, afirmă Akira Sawa. „În acest caz, am descoperit că ficatul și creierul contribuie în moduri distincte la boală, oferindu-ne o imagine mult mai clară despre cum apar aceste simptome.”
Epilepsia dependentă de piridoxină, sau PDE, este cauzată de mutații care determină pierderea funcției genei ALDH7A1. Persoanele afectate de această afecțiune au convulsii severe, care pot fi ameliorate prin administrarea de doze mari de piridoxină, cunoscută și sub denumirea de vitamina B6. Totuși, simptomele psiho-emotive și cognitive pot persista chiar și după controlul convulsiilor. Pentru a investiga dacă aceste simptome apar printr-un mecanism diferit, cercetătorii au inginerizat șoareci din care ALDH7A1 putea fi eliminat selectiv fie din ficat, fie din astrocyte.
Șoarecii care nu aveau ALDH7A1 în ficat au devenit mai susceptibili la convulsii, dar nu au dezvoltat modificările de dispoziție și comportament observate la șoarecii care nu aveau gena în întregul organism. În contrast, șoarecii care aveau absența genei specific în astrocyte au dezvoltat deficiențe comportamentale fără a deveni mai susceptibili la convulsii.
Cercetătorii au descoperit că absența ALDH7A1 în astrocyte a perturbat apărarea antioxidantă normală care ajută celulele să gestioneze moleculele reactive și să mențină funcția normală. Această perturbare a fost asociată cu o activitate redusă a neuronilor în cortexul prelimbic, o regiune a creierului implicată în reglarea comportamentului emoțional.
Deoarece apărarea antioxidantă poate ajuta la menținerea acestui echilibru, cercetătorii au testat sulforafanul, un compus cunoscut pentru activarea NRF2, o cale celulară care protejează celulele de stresul oxidativ. Au inclus sulforafanul în dieta șoarecilor și au constatat că acesta a crescut nivelurile de NRF2 în astrocytele deficiente în ALDH7A1, sugerând o protecție antioxidantă crescută și un echilibru redox îmbunătățit.
În contrast, sulforafanul nu a corectat susceptibilitatea crescută la convulsii asociată cu absența ALDH7A1 în întregul organism. Această distincție oferă, conform cercetătorilor, dovezi suplimentare că simptomele psiho-emotive și cele de convulsii sunt determinate de mecanisme separate, cu modificările psiho-emotive legate de astrocyte în creier și susceptibilitatea la convulsii legată de disfuncția hepatică.
„Faptul că sulforafanul a putut îmbunătăți fenotipul psiho-emoțional fără a preveni convulsiile a fost deosebit de informativ”, afirmă Sawa. „Aceasta sugerează că abordarea biologiei creierului direct ar putea ajuta la tratarea simptomelor psiho-emotive care persistă chiar și atunci când convulsiile sunt controlate.”
Cercetătorii afirmă că descoperirile oferă o bază pentru studii suplimentare privind sulforafanul ca tratament complementar pentru simptomele psiho-emotive asociate cu epilepsia dependentă de piridoxină. Vor fi necesare cercetări viitoare pentru a determina dacă abordarea dezechilibrului redox în astrocyte poate îmbunătăți aceste simptome la persoanele cu această afecțiune, studiile clinice bazate pe mecanisme ale sulforafanului reprezentând un potențial pas următor.
