Rola mitochondriów w epilepsji oraz epilepsji w dysfunkcjach mitochondrialnych.
Dysfunkcje mitochondrialne są uznawane za jedną z potencjalnych przyczyn napadów padaczkowych, szczególnie w przypadku padaczki lekoopornej oraz ciężkich postaci epilepsji (3). Ponieważ fosforylacja oksydacyjna mitochondriów stanowi główne źródło ATP w neuronach, a mitochondria uczestniczą w komórkowej homeostazie Ca (2+) i wytwarzaniu reaktywnych form tlenu, ich dysfunkcja silnie wpływa na pobudliwość neuronów i transmisję synaptyczną. Dlatego uważa się, że dysfunkcja mitochondrialna ma duże znaczenie w generowaniu napadów padaczkowych. Ponadto wiadomo, że dysfunkcja mitochondriów wywołuje śmierć komórek neuronalnych, co jest istotną cechą padaczki opornej na leczenie. Działania mające na celu wsparcie mitochondriów wraz z ochroną neuronów są obiecującymi interwencjami w przypadku padaczki (1)
Napady padaczkowe są często kluczową manifestacją chorób neurologicznych spowodowanych mutacjami DNA, które wpływają na funkcje mitochondrialne. Mutacje te prowadzą do zahamowania mitochondrialnego łańcucha oddechowego lub bezpośrednio syntezy mitochondrialnego ATP w epileptogennych obszarach ludzkiego mózgu.
Mitochondria są głównymi producentami ATP potrzebnymi do normalnej aktywności elektrycznej neuronów i transmisji synaptycznej. Ponadto odgrywają kluczową rolę w syntezie neuroprzekaźników, homeostazie wapnia, wytwarzaniu i modulacji reaktywnych form tlenu oraz śmierci neuronów. Sa hipotezy łączące mitochondrialne zaburzenia z generowaniem drgawek poprzez zmiany w homeostazie wapnia, utlenianie kanałów jonowych i transporterów neuroprzekaźników przez reaktywne formy tlenu, zmniejszenie potencjału błony komórkowej neuronów i ograniczone połączenia neuronalne z powodu dysfunkcji międzyneuronowej. Ataki, niezależnie od ich pochodzenia, stanowią nadmierne, ostre zapotrzebowanie na energię w mózgu. Odpowiednio, wtórne dysfunkcje mitochondrialne opisano w różnych zaburzeniach epileptycznych, w tym zaburzeniach, które nie pochodzą głównie z mitochondriów. Zrozumienie wzajemnego związku między dysfunkcją mitochondriów a epilepsją ma kluczowe znaczenie dla dobrania odpowiedniego leczenia przeciwdrgawkowego i może otworzyć nowe podejścia terapeutyczne w podgrupie zaburzeń epileptycznych spowodowanych dysfunkcją mitochondrialną. (2)
W powyższych badaniach jest opisane jak dysfunkcje mitochondriów mogą wpływać na ataki padaczki, poniżej natomiast opiszę w jaki sposób ataki padaczki negatywnie wpływają na działanie mitochondriów.
Wyładowania neuronowe związane z przedłużającymi się epileptycznymi wyładowaniami mogą prowadzić do dużej liczby zmian na poziomie komórkowym. Są dowody na to, że przedłużone napady drgawkowe mogą powodować dysfunkcję mitochondrialną i wzrost stresu oksydacyjnego i nitrozowego w hipokampie, który poprzedza śmierć komórek nerwowych i powoduje późniejszą epileptogenezę. Uważa się, że selektywna dysfunkcja kompleksu mitochondrialnego łańcucha oddechowego I jest biochemiczną cechą charakterystyczną neurologicznej śmierci i epileptogenezy wywołanej przez napady. Dlatego ochrona mitochondriów przed uszkodzeniem bioenergetycznym i stresem oksydacyjnym w hipokampie może otworzyć drogę w rozwoju skutecznych strategii neuroprotekcyjnych skierowanych przeciwko uszkodzeniom mózgu wywołanym przez napady (4).
Powyższy tekst jest dokładnym tłumaczeniem badań naukowych ze źródłem poniżej:
(1) https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/21530687
(2) https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/26293567
