A GLIASEJTEK ÉS AZ EPILEPTIKUS AKTIVITÁS KAPCSOLATAGÁSPÁR ATTILA

GLIA SEJTEK ÉLETTANA EA

2017.11.14.

AZ ASZTROGLIA SEJTEK FONTOSABB TULAJDONSÁGAI AZ EPILEPTIKUS AKTIVITÁS SZEMPONTJÁBÓL

• Glutamát koncentráció szabályozása

• EAAT1/EAAT2, glutamát szintetáz

• GABA koncentráció szabályozása

• Ammonia detoxifikáció Preszinaptikus

neuronban NH4+ keletkezik

• K+ szint szabályozás (Kir 4.1)

• Víz szabályozás (AQP4)

• Extracelluláris adenozin szint szabályozás

• Adenozin kináz (Adk)

(Devinsky és mtsai., 2013)

AZ EPILEPTIKUS AKTIVITÁS • Az agykérget érintő ismétlődő, a neuronok szinkronizált kóros aktivitásán alapuló átmeneti működési zavar.

• kiegyensúlyozatlan az idegsejtek serkentő és gátló működése vagy a serkentés erősödik meg vagy a gátlás

gyengül, aminek következtében sejt- és hálózatszintű változások történnek, ezáltal kialakítva a rendszer fokozott

érzékenységét, ami vezet az epileptikus görcsökhöz.

• Kétféle epileptiform mintázatot különböztethetünk meg.

• Iktális állapotnak nevezzük a rohamok alatti, míg interiktálisnak a rohamok közötti kóros agyi tevékenységet.

• Interiktális fázisban paroxizmális depolarizációs shift (PDS) alakul ki, ami a membránpotenciál lassú eltolódása

és nagy serkentő potenciálok jellemzik. Kialakulása közben az epileptiform aktivitás kiindulási pontjának

környezetében lévő sejtek működése szinkronizálódik, ami pedig a rohamok kialakulásához vezet.

• A rohamok a GABA szintjének csökkenése miatt kialakuló gátlás csökkenése és az ennek következtében kialakuló

túlzott serkentő működés miatt jönnek létre, ehhez hozzájárulhat a nagy affinitású visszavételi rendszer hibás

működése is, ami normál esetben eltávolítja a glutamátot az extracelluláris térből. Megnövekedett glutamát szint

IC Ca2+ emelkedik ioncsatonra foszforiláció, receptor szám növekedés, Ca2+ csatorna konduktancia

növekedés

AZ ASZTROCITÁK MORFOLÓGIAI VÁLTOZÁSAI EPILEPSZIA ALATT

• Proliferáció

• Arborizáció

• Általában egy asztrocita van kontaktusban egy szinapszissal, epileptikus

aktivitáskor több is ugyanazzal a szinapszissal lehet kapcsolatban.

• ECS térfogat csökkenése

• Az ECS csökkenése megnöveli a rohamok valószínűséget a megnövekedett intraceluláris K+ szint,

és a megnövekedett neuron-glia interakciók révén.

AZ ASZTROCITÁK SZEREPE AZ EPILEPSZIA KIALAKULÁSÁBAN 1.

• Epileptikus görcstevékenység alatt

módosul:

• K+ felvétel (KIR4.1)

• Víz felvétel: aquaporin 4 (AQP4)

• Gap junciton csatornák

• Glutamát felvétel

• mGLUR receptorok

• Glutamin szintetáz működés

• Adk működés

• Ammónia detoxifikáció

• Hiper ammónia gátlás csökkenése

rohamok (Seifert és mtsai., 2010)

AZ ASZTROCITÁK SZEREPE AZ EPILEPSZIA KIALAKULÁSÁBAN 2.

• Az asztrociták funkciónak módosulásai a következők lehetnek:

• Glutamát

• Glutamát transzporterek számának csökkenése nem kerül visszavételre az

extracelluláris glutamát

• Glutamin szintetáz csökkenése extracelluláris glutamát szint nő, csökken a GABA

termelés

• Az Asztrociták Ca2+ függő glutamát kibocsájtása.

• mGlur5 receptor túlzott expressziója IP3 ER megnövekedett IC Ca2+ szint gliális

glutamát kibocsájtás akár több 100 neuron ingerlése

• Adenozin kináz (Adk)

• Csökkent az EC adenozin szint csökken a gátlás

• A megnövekedett Adk szint növeli az asztrogliózis valószínűségét.

AZ ASZTROCITÁK SZEREPE AZ EPILEPSZIA KIALAKULÁSÁBAN 3.

• K+

• megemelkedett extracelluláris koncentrációja fogékonnyá tesz a rohamokra

• KIR4.1 receptorok alacsony expressziója növeli az EC K+ szintet

• Gliális aquaporin-4 (AQP4)

• Az AQP4 biztosítja a kétirányú víz áramlást az ECS és a vér között. Szabályozza a folyadék ozmolalitást, és az

ECS átmérőjét. Az AQP4 diszfunkciója károsítja a víz szállítást az ECS-be ezáltal növeli a sejtek fogékonyságát

az epilepsziára

• AQP4 csatornák redukált expresszója a sejt duzzadását is okozhatja.

• Diszlokációja károsítja a K+ felvételt

• GAP Junction

• K+ pufferelésében játszanak szerepet

• Connexin alegységekből állnak, Cx43 és Cx30. A Cx43 alegység változásai (downreguláció) fontos szerepet

játszhatnak az epilepszia kialakulásában.

• A megnövekedett EC K+ szint az asztrogliális KIR4.1 receptorok alacsony expressziójának továbbá az aquaporinok

diszlokációjának és a connexinek downregulációjának köszönhető

AZ AGYI ÉRRENDSZER ELVÁLTOZÁSAI AZ EPILEPSZIA KÖVETKEZTÉBEN AZ ASZTROCITÁK HATÁSÁRA

• Megnövelik a permeábilitást így a roham faktorok bejutását

• albumin

• Downregulálja a Kir csatornákat EC K+ növekedés

• Cx43 downreguláció

• Vasculáris endothél növekedési faktor (VEGF)

• az asztrocitákból szabadul fel rohamok hatására angiogenezist indukál a

mikrovillusokon található VEGF2 receptor aktiválása révén

A GLIÁLIS IMMUNVÁLASZ ÉS AZ EPLIEPSZIA

• A kontrolláltalan glia immunitás (asztrocita és mikro glia egyaránt)

hosszantartó inflamatorikus változásokat okozhat, ami megkönnyíti az

epileptogenezis kialakulását.

• Megnő az IL-1β szint

• Nő a neuronális excitabilitás neuronokon (nő a glutamát receptor működés, csökken a

GABAerg transzmisszió)

• Asztrocitákon növeli a gliális glutamát leadást, gátolja a glutamát felvételt az ECM-ből.

A GLIA SEJTEKBEN VÉGBEMENŐ VÁLTOZÁSOK EPILEPSZIA ALATT

(Devinsky és mtsai., 2013)

IRODALOMJEGYZÉK

• Badawy R. B., Freestone D. R., Lai. és Cook M. J. (2012): Epilepsy: Ever-changing states of cortical excitability.

Neuroscience. 222. 89–99.

• Behr C., D’Antuono M., Hamidi S., Herrington R., Lévesque M., Salami P., Shiri Z., Köhling R. és Avoli M. (2014): Limbic

networks and epileptiform synchronization: The view from the experimental side. International Review of Neurobiology.

114. 63–87.

• Bradford H. F. (1995): Glutamate, GABA and epilepsy. Progress in Neurobiology. 47, 6.: 477–511.

• Dallérac Glenn, és Rouach Nathalie (2016): Astrocytes as new targets to improve cognitive functions. Progress in

Neurobiology. 144. 48–67.

• Devinsky Orrin, Vezzani Annamaria, Najjar Souhel, De Lanerolle Nihal C. és Rogawski Michael A. (2013): Glia and epilepsy:

Excitability and inflammation. Trends in Neurosciences. 36. 174–184.

• Seifert Gerald, Carmignoto Giorgio és Steinhäuser Christian (2010): Astrocyte dysfunction in epilepsy. Brain Research

Reviews. 63, 1-2.: 212–221.

KÖSZÖNÖM A FIGYELMET