Crisi epilettiche: nuove terapie per pazienti con autismo

L’autismo colpisce circa il 2% dei bambini negli Stati Uniti e circa il 30% di questi bambini ha crisi epilettiche. Recenti studi genetici su larga scala hanno rivelato che le varianti genetiche nel un canale del sodio, chiamato canale del sodio voltaggio-dipendente Nav1.2, sono una delle principali cause di autismo. I canali del sodio iperattivi nel neurone causano convulsioni.

I medici spesso trattano le crisi epilettiche somministrando al paziente un farmaco destinato a chiudere i canali del sodio, riducendo il flusso di sodio attraverso gli assoni. Per molti pazienti, tale trattamento funziona, ma in alcuni casi, fino al 20 o 30%, il trattamento non funziona. Questi bambini hanno varianti di “perdita di funzione” in Nav1.2, che dovrebbero ridurre l’attività del canale del sodio come “anti-crisi”. Così, come la carenza nel canale del sodio Nav1.

Crisi epilettiche: la soluzione nelle terapie geniche?

Yang Yang, un assistente professore di chimica farmaceutica e farmacologia molecolare presso la Purdue University, e il suo team, incluso il primo autore dell’articolo, il ricercatore Jingliang Zhang, hanno affrontato il problema. Hanno scoperto che nei neuroni carenti di Nav1.2 , le espressioni di molti canali del potassio sono sorprendentemente ridotte. La carenza di Nav1.2 in sé non causa convulsioni; il problema sorge quando i canali del potassio compensano eccessivamente i canali della carenza di sodio chiudendo troppi canali del potassio, rendendo il neurone ipereccitabile, che provoca convulsioni.

In questi casi, il trattamento del canale del sodio chiaramente non funziona. Yang e il suo team suggeriscono che lo sviluppo di farmaci per aprire i canali del potassio aiuterebbe a controllare le convulsioni in questi pazienti. In particolare, i ricercatori dell’Università della California, San Francisco, guidati dal gruppo di ricerca di Kevin Bender, hanno fatto un’osservazione simile in modo indipendente.

I risultati della ricerca sono stati pubblicati sulla rivista scientifica Cell Reports .

“Stiamo esaminando il corredo genetico, in modo che i medici possano prescrivere un farmaco e una terapia genica basati sui geni identificati, farmaci personalizzati”, ha detto Yang. “La nostra ricerca punta verso una direzione per la ricerca futura, forse i trattamenti futuri. Siamo guerrieri in tempo di pace, combattiamo il più grande nemico dell’umanità: la malattia. Ci sono bambini che muoiono a causa di queste condizioni. Il nostro obiettivo è aiutarli, aiutare i loro genitori e le loro famiglie . Questo tipo di ricerca di base è una parte vitale della ricerca di nuovi farmaci”.

Yang è un esperto di farmacogenetica, in particolare della genetica del dolore cronico, dell’epilessia e dell’autismo.

Crisi epilettiche: rintracciata una nuova reazione chimica

I ricercatori della Case Western Reserve University hanno identificato un potenziale nuovo approccio per controllare meglio le crisi epilettiche. Lin Mei, professore e presidente del Dipartimento di Neuroscienze presso la Case Western Reserve School of Medicine, che ha guidato il nuovo studio su modelli murini, ha affermato che il team ha trovato una nuova relazione chimica che potrebbe aiutare a controllare le crisi epilettiche.

I risultati dello studio sono stati pubblicati sul The Journal of Clinical Investigation .

L’epilessia è un disturbo neurologico in cui l’attività cerebrale anormale provoca convulsioni o periodi di comportamento insolito, sensazioni e talvolta perdita di consapevolezza.
Un cervello umano contiene circa 86 miliardi di cellule nervose, note anche come neuroni. L’ottanta per cento di loro, noti come neuroni eccitatori, invia messaggi a fasci di nervi che controllano i muscoli, in genere invitandoli a fare qualcosa.

 In un cervello sano, l’attività che i neuroni eccitatori ispirano è gestita dal restante 20% delle cellule nervose, chiamate neuroni inibitori: “Questo equilibrio tra neuroni eccitatori e inibitori è assolutamente importante per tutto ciò che facciamo”, ha dichiarato Mei. “Quando l’equilibrio è inclinato, in modo che i neuroni eccitatori siano super attivi, ci sarà un problema. È molto probabile che ci sarà l’epilessia”.

Due meccanismi causano l’epilessia: uno è genetico; l’altro è ambientale. Nella sindrome di Dravet, un tipo genetico di epilessia che è tra le forme più gravi della malattia, il canale del sodio, un poro della membrana critico per inibire l’attivazione dei neuroni, è mutato e consente ai neuroni eccitatori di accendersi male, causando crisi epilettiche: “Sarebbe fantastico se si potesse trovare un meccanismo per rendere i canali di sodio più stabili”, ha detto Mei.

Il team di ricerca ha scoperto che una reazione chimica nel cervello, chiamata neddylation, stabilizza il canale del sodio nei modelli murini. Quando i ricercatori hanno generato un topo a cui mancava la proteina necessaria per la neddilazione nei neuroni inibitori, ha sviluppato l’epilessia. La sorprendente comparsa della condizione ha ispirato il team a esplorare più a fondo il processo di neddylation; alla fine hanno scoperto che la neddilazione svolge un ruolo critico per il canale del sodio: “Se teniamo sotto controllo quella reazione chimica”, ha detto, “potremmo aiutare a controllare l’epilessia”.

Mei ha affermato che la ricerca ha fornito prove del fatto che una mutazione nei pazienti con epilessia ha avuto un problema con la neddilazione, suggerendo che la “teoria della neddilazione” potrebbe applicarsi ai pazienti umani.

Il prossimo passo ricerca sarà identificare farmaci o approcci in grado di manipolare questa reazione chimica per stabilizzare il canale del sodio. I ricercatori stanno anche conducendo ulteriori esperimenti per determinare se ciò si applica ai pazienti con altri tipi di epilessia, non solo ai pazienti con Dravet.

“La nostra scoperta che la neddilazione può prevenire l’epilessia nei modelli murini rappresenta una nuova direzione per la ricerca futura”, ha affermato. “Con questo nuovo vantaggio, gli scienziati o le aziende farmaceutiche possono cercare sostanze chimiche per aumentare la neddilazione. Il concetto è ancora in una fase iniziale e molto deve essere fatto per fare la differenza per i pazienti”. Questa reazione chimica è stata anche considerata un obiettivo per la ricerca sul cancro, ha concluso Mei, quindi potrebbe avere applicazioni oltre l’ epilessia.