به گزارش پایگاه اطلاع رسانی بنیان، در مطالعه‌ایی که اخیراً در نشریه PNAS منتشر شده، گروهی از محققان نقش میکرو ریبونوکلئیک اسید (miRNA) miR-335-5p را به عنوان یک هدف درمانی بالقوه برای صرع با تنظیم تحریک پذیری عصبی از طریق مدولاسیون کانال‌های سدیم دارای ولتاژ(VGSCs) بررسی کردند.

پیش زمینه

صرع میلیون‌ها نفر را در سراسر جهان تحت تاثیر قرار می‌دهد و داروهای ضد تشنج فعلی (ASMs)، VGSCs را هدف قرار می‌دهند. (کانال‌های سدیم دریچه دار ولتاژی (VGSCs)، پروتئین‌هایی که معمولاً در سیستم عصبی و به طور کلی در تمام بافت‌های تحریک‌پذیر یافت می‌شوند، نقش بسیار مهمی در سیگنال‌دهی سریع الکتریکی دارند. هنگامی که VGSCها تحریک می‌شوند به +Na اجازه ورود به سلول را می‌دهند و در نتیجه آن را دپولاریزه می‌کنند.) با این حال، برخی از اشکال صرع، مانند سندرم دراوت (Dravet)، به دلیل از دست دادن عملکرد VGSC، مقاوم به درمان هستند.(سندروم دراوت، نوعی صرع نادر و مقاوم به دارو است که در سال اول زندگی آغاز می‌شود. این بیماری مادام العمر است. معمولا با تشنج طولانی مدت همراه با تب ظهور پیدا می کند و یک طرف از بدن را تحت تاثیر قرار می دهد. در اکثر موارد این بیماری به علت چندین جهش در ژن VGSCs رخ می‌دهد.) برای توسعه درمان‌های بهتر، محققان در حال بررسی miRNA‌هایی هستند که بیان ژن را تنظیم می‌کنند. miRNA‌ها می‌توانند بیان VGSC را کنترل کنند و آن‌ها را به اهداف درمانی جذاب تبدیل کنند. مثلث بندی مجموعه داده‌های miRNA و مطالعه تغییرات miRNA ناشی از ASM‌های موثر می‌تواند miRNA‌های درمانی بالقوه را برای صرع نشان دهد. کانابیدیول (CBD) که برای صرع مقاوم به درمان تایید شده است، نمونه‌ای از ASM موثر با مکانیسم اثر ناشناخته است که نیاز به بررسی بیشتر را ایجاد می‌کند.

درباره مطالعه

این مطالعه به بررسی صرع با استفاده از مدل‌های حیوانی متمرکز بود. حیوانات در شرایط کنترل شده با چرخه نور تا تاریکی 12 ساعته، دما و رطوبت مناسب، با غذا و آب آزادانه نگهداری شدند. محققان از دو مدل صرع استفاده کردند: مدل PPS صرع لوب گیجگاهی (TLE) در رت‌ها و مدل پنتیلن تترازول (PTZ) در موش‌ها. برای مدل تحریک مسیر پرفورانت (PPS)، الکترودها کاشته شدند و تشنج با استفاده از محرک‌های پالس زوجی ایجاد شد. برای مدل PTZ، موش‌ها دوز تشنجی PTZ را برای شروع تشنج دریافت کردند. درمان‌های مختلفی برای بررسی اثرات آن‌ها بر صرع انجام شد. آن‌ها miRNA را از طریق تزریق الیگونوکلئوتید آنتی سنس آنتیمیر و ذرات ویروسی که miRNA‌های خاص را بیان می‌کنند، تعدیل کردند. علاوه بر این، آن‌ها CBD، یک ترکیب مشتق شده از شاهدانه را برای مطالعه اثرات بالقوه آن بر صرع تجویز کردند. محققان بیان miRNA و mRNA را در بافت مغز حیوانات تجزیه و تحلیل کردند. آن‌ها همچنین تعاملات هدف- miRNA را شناسایی کردند و تجزیه و تحلیل‌های غنی سازی مسیر را برای درک مکانیسم‌های مولکولی درگیر در صرع انجام دادند. در نهایت، ضبط الکتروفیزیولوژیکی ex vivo سابق و ضبط جریان‌های سدیم (INa) در نورون‌های مشتق شده از سلول بنیادی پرتوان القایی توسط انسان برای مطالعه اثرات دستکاری miRNA انجام شد. همه رویه‌های آزمایشی، از دستورالعمل‌های اخلاقی پیروی کردند.

نتایج

این مطالعه بر روی miR-335-5p به عنوان یک هدف درمانی بالقوه برای صرع مقاوم به درمان متمرکز شد. آن‌ها از روش مثلث سازی استفاده کردند و داده‌ها را از مجموعه داده‌های مختلف برای شناسایی miRNA‌های مرتبط با صرع ترکیب کردند. نقش miR-335-5p برجسته بود زیرا به طور مداوم در زیر فیلدهای هیپوکامپ موش صحرایی، نمونه‌های پلاسمای انسانی و پس از درمان با CBD در موش تغییر می‌کرد. برای درک بهتر نقش عملکردی miR-335-5p، محققان اهداف آن را بررسی کردند. آن‌ها دریافتند که miR-335-5p چندین ژن کد کننده برای VGSCها را تنظیم می‌کند، از جمله زیر واحد آلفا کانال ولتاژ سدیم 1 (SCN1A) ، زیر واحد آلفا کانال ولتاژ سدیم 2 (SCN2A) و زیر واحد آلفا کانال ولتاژ سدیم 3 (SCN3A) ، که برای تحریک پذیری عصبی بسیار مهم هستند. تجزیه و تحلیل غنی‌سازی مسیر نشان داد که بسیاری از اهداف miR-335-5p در مسیرهای مرتبط با تحریک‌پذیری عصبی درگیر هستند و نقش بالقوه آن در صرع را حمایت می‌کنند. نویسندگان از نورون‌های مشتق شده از سلول‌های بنیادی پرتوان القایی انسان (iPSC) برای تایید یافته‌ها در مدل‌های مربوط به مغز انسان استفاده کردند. مهار miR-335-5p در این نورون‌ها منجر به تنظیم مثبت VGSC ها شد که نقش تنظیمی miR-335-5p را در تحریک پذیری عصبی انسان تأیید کرد. علاوه بر این، مهار miR-335-5p باعث افزایش حساسیت به تشنج شد، در حالی که بیان بیش از حد miR-335-5p با استفاده از ناقل‌های ویروسی، شدت تشنج را کاهش داد و در پاسخ به تشنج‌های ناشی از PTZ، بقا را افزایش داد. محققان دریافتند که آزمایش‌های رفتاری هیچ اثر نامطلوبی از مدولاسیون miR-335-5p بر شناخت یا رفتار طبیعت‌گرایانه در موش‌ها نشان نداد، که نشان‌دهنده ایمنی بالقوه آن به عنوان یک هدف درمانی است.

نگاهی عمیق‌تر

در این مطالعه، محققان از ترکیبی از مجموعه داده‌های نشانگر بیومارکر صرع مبتنی بر مدل، دارویی و انسانی برای شناسایی miRNA‌هایی که تحریک‌پذیری عصبی را تنظیم می‌کنند، استفاده کردند که می‌تواند برای کنترل تشنج مرتبط باشد. رویکرد آن‌ها که به عنوان مثلث سازی شناخته می‌شود، آن‌ها را به تمرکز بر miR-335-5p، یک miRNA که عمدتاً در مغز یافت می‌شود، سوق داد. این رویکرد در مقایسه با روش‌های دیگر، اهداف miRNA بیشتری را برای درمان صرع فراهم کرد. miR-335-5p در ابتدا زمانی که فقط پروفایل‌های miRNA مدل حیوانی مورد بررسی قرار گرفت، به عنوان یک نامزد پیشرو در نظر گرفته نشد، که بر اهمیت گنجاندن داده‌های انسانی و منابع متنوع پروفایل miRNA تاکید می‌کند. جالب توجه است، به نظر می رسد که سطوح miR-335-5p در بین مدل‌های مختلف متفاوت است، که ممکن است به تغییرات زمانی و وابسته به فعالیت در بیان miRNA مربوط باشد. محققان دریافتند که miR-335-5p در تنظیم بیان VGSCها که برای تحریک پذیری عصبی بسیار مهم هستند، نقش دارد. مهار miR-335-5p باعث افزایش سطح VGSC و تحریک پذیری نورون هرمی در موش شد در حالی که بیان بیش از حد آن اثر معکوس داشت و شدت تشنج را کاهش داد. این یافته‌ها نشان می‌دهد که miR-335-5p می‌تواند یک هدف درمانی بالقوه برای تعدیل تحریک پذیری عصبی در صرع باشد. علاوه بر این، این مطالعه نشان داد که مدولاسیون miR-335-5p تأثیر منفی بر شناخت یا رفتار طبیعی در موش‌ها ندارد، که نشان‌دهنده ایمنی بالقوه آن به عنوان یک رویکرد درمانی است.

در نهایت

به طور خلاصه، محققان دریافتند که هدف قرار دادن miR-335-5p می‌تواند به طور بالقوه درمآن‌های جدیدی برای صرع ایجاد کند، زیرا می‌تواند بر VGSCها و تنظیم دقیق تحریک‌پذیری نورون‌ها تأثیر بگذارد و یک اثر دو طرفه ارائه دهد که ممکن است در اشکال مختلف صرع مفید باشد. با این حال، تحقیقات بیشتری برای درک میزان کامل نقش miR-335-5p و پتانسیل آن به عنوان یک استراتژی درمانی برای صرع و سایر اختلالات عصبی مورد نیاز است.

پایان مطلب./