Около 38% случаев эпилепсии у взрослых не поддаются лечению, а в половине случае больные испытывают побочные эффекты от лекарств. Пока твердо не установлено, что именно вызывает сильные припадки, сопровождающие это заболевание. Международная группа ученых, включая сотрудников Института теоретической и экспериментальной биофизики РАН из Пущино, утверждает, что причина эпилептических припадков — нехватка питания в клетках мозга. Им удалось опытным путем доказать свою гипотезу и предложить лечение. Две их статьи с результатами работы приняты к печати в the Journal of neuroscience research (импакт-фактор 2.689).

Мозгу потребляет около 20% энергии, которую мы получаем с пищей. Это больше, чем требуется другим органам. Если питание мозга нарушено, организм начинает заболевать. Инсульты, алкоголизм, диабет, травмы нарушают снабжение мозга энергией. В случае же эпилепсии и болезни Альцгеймера есть предположение, что, наоборот, дефицит энергии в мозге приводит к этим заболеваниям. Ученые из Франции, России, Швеции и Белоруссии под руководством сотрудников Университета Экс-Марсель Миши и Юрия Зильбертеров решили выяснить на молекулярном уровне, что вызывает эпилептический припадок.

«Мы проверяем идею о том, что при развитии патологии нарушается потребление глюкозы в мозге: либо снижается поступление внутрь клеток, либо нарушаются процессы ферментативного расщепления. Мы попробовали дать питание прямо в митохондрии», — рассказал соавтор исследования, кандидат биологических наук Антон Мальков, сотрудник лаборатории системной организации нейронов ИТЭБ РАН (Пущино).

Антон Мальков в лаборатории, фото Василия ...

Антон Мальков в лаборатории, фото Василия Мурая, ИТЭБ РАН

За участие в этом исследовании Антон Мальков получил в прошлом году грант Президента РФ, а на днях стал лауреатом премии Подмосковья в сфере науки и инноваций для молодых ученых и специалистов 2016 года.

Ученые провели несколько экспериментов на срезах мозга мышей и на живых мышах и крысах. Они ограничивали питание клеток мозга и добивались, чтобы у животных развивались судороги.

Чтобы вызвать дефицит питания, подопытным животным каждый день в течение трех недель вводили в мозг аналог глюкозы — 2-DG. Это вещество проникает в клетки мозга, но не утилизируется там. В результате удалось показать, что из-за голодания клеток мозга у мышей развивается эпилепсия.

Подопытная мышь. Фото Антона Малькова, ИТЭБ РАН

Подопытная мышь. Фото Антона Малькова, ИТЭБ РАН

В другом эксперименте больных или трансгенных животных подпитывали специальными субстратами и проверяли, происходит ли улучшение. Им добавляли в пищу пировиноградную кислоту, или пируват. Это соединение образуется в митохондриях в результате расщепления глюкозы, поэтому ученые решили использовать его напрямую.

«В наших опытах мышки лучше себя чувствовали, исчезала гипервозбудимость и судороги. Наблюдались и когнитивные улучшения, они лучше проходили лабиринт», — пояснил Антон Мальков.

Пируват используют в качестве БАД, его употребляют спортсмены для сжигания жира, когда сидят на низкоуглеводной диете. Это недорогое, доступное вещество вполне может стать дополнительным лекарством при лечении эпилепсии, а возможно и болезни Альцгеймера, полагают авторы работы. Достаточно будет 1-2 таблетки в день, чтобы дать мозгу усиленное питание.

По словам Антона Малькова, работа находится на фундаментальном уровне и до экспериментов на людях пока далеко, но во Франции уже есть один доброволец-эпилептик, который проходит лечение по предлагаемому нашими учеными методу.

Работа поддержана несколькими грантами, в том числе РФФИ.

Материал подготовила Татьяна Пичугина.

Пресс-служба ИТЭБ РАН Татьяна Перевязова