Zaburzenie równowagi utleniającą-redukującej w komórkach glejowych leży u podstaw zmniejszonej aktywności neuronów w korze przedlimbicznej i zaburzeń afektywnych w epilepsji
Astrocyte redox imbalance underlies prelimbic neuronal hypoactivity and maladaptive affective behaviors in epilepsy
W skrócie
Naukowcy badali rzadką formę epilepsji spowodowaną mutacją genu ALDH7A1 i odkryli, że napady padaczki oraz zaburzenia nastroju i emocji wynikają z uszkodzenia różnych komórek w mózgu. Zaburzenia psychiczne okazały się być spowodowane problemami w komórkach wspomagających neurony (astrocytach), które nie mogą prawidłowo kontrolować chemii mózgu. Leczenie substancją sulforafanem przywróciło prawidłowe funkcjonowanie emocjonalne i zmniejszyło zaburzenia psychiczne, ale nie zapobiegało napadom padaczki.
Oryginalny abstract (angielski)
A fundamental but unanswered question in neuropsychiatry is whether the psychiatric symptoms of epilepsy are caused by the same or a separate pathophysiology as seizures. To address this question, we investigated a monogenic form of epilepsy (pyridoxine-dependent epilepsy) caused by aldehyde dehydrogenase 7 family member A1 (ALDH7A1) mutations. ALDH7A1 global knockout mice exhibited both seizure-associated and maladaptive affective behavioral phenotypes. However, seizure phenotypes were caused by ALDH7A1 deletion in hepatocytes whereas maladaptive affective behaviors were caused by ALDH7A1 deletion in astrocytes. Deletion in astrocytes disrupted astrocyte redox homeostasis, impairing regulation of extracellular ion concentrations and reducing neuronal activity in the prelimbic cortex. Sulforaphane, which activates the NRF2 antioxidant pathway, restored prelimbic neuronal activity and rescued maladaptive affective behaviors in ALDH7A1 knockout mice but did not prevent seizures. These studies implicate astrocyte redox homeostasis and prelimbic hypoactivity in maladaptive affective behavioral phenotypes in a congenital form of epilepsy, which are mechanistically and therapeutically dissociable from seizure pathophysiology.