"Мы впервые показали, что единичные судорожные приступы приводят к существенным нарушениям в потреблении глюкозы. Добавление конечного продукта расщепления глюкозы, пирувата, привело к нормализации ситуации", — рассказывает Антон Мальков из Института теоретической и экспериментальной биофизики РАН в Пущино, чьи слова приводит пресс-служба заведения.
Мальков и его коллеги уже несколько лет изучают то, как различные травмы мозга и нарушения в его работе приводят к развитию эпилептических припадков и других серьезных проблем, почти не поддающихся лечению.
Два года назад российские биологи провели любопытный эксперимент, в рамках которого они продемонстрировали, что эпилептические припадки возникают в том случае, если нервным клеткам начинает резко не хватать глюкозы. Развитие таких припадков биологи смогли подавить, используя так называемый пируват, или пировиноградную кислоту, продукт разложения глюкозы.
Появление больших количеств этой кислоты заставляет нервную клетку считать, что ей не хватает пищи, и переводит ее в режим "энергосбережения", что предотвращает развитие эпилептических приступов, в ходе которых нейроны сжигают большое количество энергии. Подобные результаты эксперимента, как отмечает Мальков, заставили его команду предположить, что нечто похожее может происходить и при развитии нейродегенеративных болезней или при появлении тяжелых травм мозга.
Открыв связь между нарушениями в работе мозга, глюкозой и пируватом, ученые задумались о том, что именно является здесь причиной и следствием. Те данные, которые имелись у них в то время на руках, допускали и то, что недостаток глюкозы был простым последствием эпилептического припадка, и то, что он мог быть одной из главных причин возникновения последующих приступов.
Мальков и его коллеги проверили, какая из этих идей ближе к истине, подготовив несколько срезов мозга мыши и вызвав в них аналог эпилептического припадка при помощи аминопиридина, лекарства от рассеянного склероза. Наблюдая за изменениями в работе нейронов во время этого события и в первые минуты после него, ученые пытались найти причину того, почему подобные припадки случаются сериями.
Как показали эти наблюдения, нарушения в потреблении глюкозы не исчезали даже через час и полтора часа после завершения припадка. Это говорит о том, что даже одиночные события такого рода серьезно меняют работу нервных клеток и их метаболизм.
Вдобавок, нервные клетки становились более чувствительными к сигналам от "соседей", а рядом и внутри них накапливалось большое количество перекиси водорода и прочих агрессивных молекул, еще сильнее подавлявших потребление глюкозы. Все это, как считают исследователи, делало нейроны более склонными к повторным вспышкам эпилепсии.
Все эти нарушения в их работе, как обнаружили исследователи, можно подавить при помощи пирувата. Добавление даже небольших количеств пировиноградной кислоты заметно снижало вероятность развития повторных приступов, нормализовало глюкозный метаболизм и очищало клетку от агрессивных молекул.
Все это говорит о том, что пируват и похожие на него молекулы, нормализующие метаболизм нейронов, можно использовать для борьбы с сериями приступов. Как надеются Мальков и его коллеги, их открытие станет первым большим шагом к разработке лекарств, подавляющих эпилепсию.
РИА Новости https://ria.ru/science/20180730/1525599210.html
