在癫痫猝死和呼吸困难与错误的基因

在癫痫猝死的人无缘无故停止呼吸而死。现在,一群康州大学神经科学家领导的原因,他们在《华尔街日报》报道eLife。

“癫痫患者高死亡率,但它是神秘的,”丹说Mulkey,康州大学的神经生理学和神经生物学部门。

不止一个每年每1000人中癫痫患者死于所谓的癫痫突然意外死亡(癫痫)。没有人知道为什么。

通常的解释是,病人了癫痫发作杀了他们。但癫痫发生在大脑皮层,大脑的顶部和维持生命的过程呼吸控制其他地方完全:脑干、大脑的底部连接到脊髓。大脑的两个部分是相当遥远的。

“这就像,如果没收在纽约,脑干是在旧金山,“Mulkey说。

许多神经学家认为,一个特别糟糕的发作可以通过大脑皮质脑干引起呼吸或心跳故障,这就是死于癫痫。但Mulkey并不买它。人死于癫痫没有一个明显的发作,癫痫患者可以有呼吸困难在没有发作。

相反,Mulkey和他的同事们,研究生“伪作郭和科林很明显,不知道是不是癫痫的遗传基础。也许相同的基因突变引起的癫痫发作也扰乱了脑干细胞,控制呼吸。

郭提出老鼠与人类基因突变为一个叫做Dravet严重的癫痫综合症。Dravet综合症是由基因突变引起的形状通过哪些渠道钠移动的细胞在大脑中。如果钠离子通道不正常工作,细胞会过于激动的。一个细胞的过度兴奋可以穿过大脑像歇斯底里通过拥挤的体育场,逃窜的发作。

Dravet综合症的基因突变叫做钠离子通道基因1,或Scn1a。它被认为是一个super-culprit癫痫,有超过1200个不同的Scn1a突变识别。Scn1a引起癫痫的严重性取决于突变导致部分或完全丧失钠离子通道的功能。Dravet突变严重后果。Dravet综合症患者往往有戏剧性的癫痫发作,因天气炎热而加重,和综合症是很难控制的抗癫痫药物。癫痫是可悲的是经常为Dravet综合症患者死亡。

有Dravet综合症的一部分,有点自相矛盾:这种Scn1a突变使钠离子通道不活跃,而不是更多。而不是使细胞活跃,使得他们不够。但是有一个问题。这种突变主要影响抑制利用细胞负责大脑平静下来。他们球场的保镖,可以这么说。如果保镖在工作中睡着了,过于激动的神经元可以踩踏不羁。

了解这可能导致癫痫,郭想测试两件事:第一,是否Dravet综合症突变的小鼠显示癫痫的呼吸困难和过早死亡,第二,是否细胞小鼠脑干的一部分控制呼吸是正常或摄动的突变。

第一个问题是快速回答:老鼠Dravet综合症不好发作,当老鼠热变得更加严重,就像人类Dravet综合症。他们往往死的很年轻,在某种程度上类似于癫痫;没有住在过去的三个星期。

第二个问题答案花费了较长的时间,但有早期的线索,郭和Mulkey。老鼠Dravet综合症障碍性呼吸。他们倾向于hypoventilate(呼吸太少)有时无缘无故。有时他们会一直呼吸暂停,呼吸之间或停顿。和这些老鼠没有呼吸更多空气中二氧化碳含量高,人类和正常老鼠做的方式。

“我们感觉很好,我们的模型是反映人类生存的条件,“Mulkey说。

下一步是要看老鼠的脑干,看看是否有问题。

当郭放大的脑干控制呼吸,她看到的抑制性细胞体育场保镖brainstem-were绝对比他们应该已经不活跃。这使兴奋性神经元运行,并不断告诉大脑的一部分产生的呼吸节奏更快。但不应该导致呼吸,不停止?

肯定有毛病脑干的呼吸电路在这些老鼠,但Mulkey和郭无法找到确切的问题。所以他们仍然如此。接下来的步骤将只看老鼠表达Scn1a突变在脑干或只在皮层,和看看他们是否也有问题。如果小鼠大脑皮层的突变而不是脑干没有癫痫,将反对“发作从皮层下行脑干”假说。研究人员还计划看的其他部分呼吸电路是否已经乱了套,其他部分。最终,他们希望确定一个关键球员,可以平息了的或激励要防止呼吸系统分解,并最终挽救患者的生命癫痫。

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