L’epilessia è un disturbo molto comune che colpisce persone di ogni età, dai neonati, agli adolescenti, agli adulti più anziani. Una delle cose più misteriose di questo disturbo è che circa il 6 per cento delle persone con epilessia hanno una insolita alta incidenza di morte improvvisa. In un articolo pubblicato oggi, in Proceedings of the National Academy of Sciences, i ricercatori del Baylor College of Medicine segnalano come una mutazione in un gene coinvolto nella regolazione del calcio all’interno delle cellule del cervello può aiutare l’innesco del ‘blackout’ del tronco encefalico, il centro che controlla il battito cardiaco e la respirazione e aumentare il rischio di morte improvvisa.
“La morte improvvisa nell’ epilessia risulta essere la causa più comune di morte prematura nelle persone con epilessia e proprio questa mortalità, non è ancora stata compresa”, ha detto l’autore senior dello studio, Dr Jeffrey L. Noebels, Professore di neurologia, neuroscienze e genetica e Direttore del Blue Bird Circle Developmental Neurogenetics Laboratorio al Baylor. “La maggior parte delle persone con epilessia vivono una vita lunga e non sembrano avere un rischio maggiore di morte improvvisa. Ma c’è un sottoinsieme di persone a rischio aggiuntivo. Siamo stati alla ricerca dei geni che causano l’epilessia per trovare una indizio su chi potrebbe essere a rischio di morte improvvisa tra i pazienti. In particolare, abbiamo cercato i geni che potevano spiegare quello che sembra essere un collasso del sistema cardiaco e respiratorio dopo una crisi epilettica“.
Nella loro ricerca durata molti anni per capire i meccanismi cellulari e genetici che possono scatenare la morte improvvisa, Noebels ed i suoi colleghi hanno studiato i geni che sono coinvolti nel battito cardiaco. Alcuni di questi geni sono già noti per essere correlati alla morte cardiaca improvvisa.
( Vedi anche:Epilessia: nuovo composto previene e blocca le crisi epilettiche).
“Ci siamo chiesti se alcuni di questi stessi geni, se espressi nel cervello, potevano causare anche le crisi epilettiche e, in caso affermativo, se tali geni avrebbero anche potuto mettere le persone con epilessia a rischio non solo di epilessia, ma anche di un battito cardiaco anomalo e rischio di morte “, ha detto Noebels. “Nei nostri primi esperimenti abbiamo trovato diversi geni che in realtà rientrano a pieno in questa descrizione: sono espressi nel cervello e nel cuore e le mutazioni di questi geni causano un battito cardiaco anomalo e epilessia in modelli murini”.
I ricercatori hanno poi scoperto che questi stessi geni comportano un rischio aggiuntivo di un fenomeno chiamato depolarizzazione, una lenta progressione di blackout elettrici temporanei in una regione del cervello. Durante un blackout, le cellule cerebrali in quella zona cessano la loro attività.
“La diffusione della depolarizzazione è un fenomeno ben noto nelle persone con emicrania e mal di testa”, ha detto Noebels. “Molte persone con emicrania hanno un alone o una sensazione, prima di sentire il dolore. Se il black-out si verifica nella corteccia visiva, la regione del cervello che ci aiuta a vedere, allora la persona può improvvisamente non vedere. Se si verifica nella regione del cervello deputata al movimento, le persone avvertono una debolezza su un lato del corpo e poi sviluppano un dolore terribile alla testa. Si chiama emicrania con aura. Dopo circa 20/ 30 minuti, essi recuperano la visione o la capacità di muoversi. Non tutte le emicranie hanno un’ aura “.
Nel 2015, il Dr. Noebels e Isamu Aiba, ricercatore in neurologia presso la Baylor, hanno pubblicato un articolo sulla rivista Science Translational Medicine in cui viene descritto che cosa accade in un modello murino se la diffusione della depolarizzazione e il black-out dell’ attività cerebrale si verificano nel profondo del tronco cerebrale che controlla il battito cardiaco e la respirazione.
“Abbiamo lavorato con topi che trasportano i geni che li ha predisposti all’epilessia e morte prematura. Abbiamo scoperto che, in effetti, è molto più facile che l’innesco di questi blackout possano essere sperimentati nel tronco cerebrale di questi topi a differenza dei topi normali”, ha spiegato Noebels. “I topi avevano crisi epilettiche senza che accadesse nulla, ma poi una crisi epilettica ha finalmente attivato un evento di black-out nel tronco cerebrale e abbiamo potuto verificare le nostre ipotesi”.
Nell’articolo corrente, Noebels e colleghi hanno studiato un altro gene – RyR2 – che si esprime anche nel cuore ed è noto per causare problemi cardiaci. Essi hanno dimostrato che RyR2, che si esprime anche nel cervello, provoca anche epilessia nei topi e causa un impulso elettrico che porta ad un blackout probabilmente fatale che scatena la morte improvvisa.
“Ciò che è particolarmente interessante è che RyR2 funziona all’interno della cellula come un regolatore di calcio intracellulare. Ioni come il calcio sono importanti perché influenzano il rilascio di neurotrasmettitori, le molecole che mediano la comunicazione tra le cellule del cervello”, ha detto Noebels. ” La mutazione del gene RyR2 aumenta la normale quantità di calcio all’interno della cellula, la quale, a sua volta, stimola il rilascio di una maggiore quantità di neurotrasmettitori ed è l’aumento del rilascio di neurotrasmettitori che rende in qualche modo molto facile l’innesco di un blackout”.
Noebels è Direttore del Centro per la ricerca SUDEP ( morte improvvisa) presso il Baylor College of Medicine. I ricercatori di altri otto istituti sono membri del Centro e si sono dedicati, come il gruppo Noebels ‘, a migliorare la comprensione dell’ epilessia e complicazioni mortali come SUDEP. Il Centro ed i gruppi di scienziati sono supportati dal National Institute of Neurological Disorder and Stroke del National Institutes of Health.
Per Noebels e colleghi, la scoperta di come il RyR2 aumenta le probabilità di SUDEP è un passo in avanti verso un futuro in cui i neurologi potranno prevedere quali pazienti con epilessia sono a rischio di SUDEP ed offrire interventi efficaci.
