Cortical microcircuits and synaptic transmission in epilepsy

Abstract

Epilepsie je trvalá predispozice mozku generovat epileptické záchvaty. Toto onemocnění je ve společnosti značně rozšířené a pacientům výrazně komplikuje život. Jelikož se jedná o onemocnění definované pouze společnými příznaky, výzkum je náročný kvůli množství příčin, které k epilepsii vedou. Přestože existuje mnoho forem terapie cílících na různé etiologie této nemoci, často je náročné nasadit pacientům správnou léčbu a asi třetina z nich stále trpí záchvaty refrakterními vůči jakékoli léčbě. Nicméně bylo identifikováno množství proteinů, které se podílejí na synaptickém přenosu, a popsáno, jaké důsledky mohou mít změny v jejich funkci. Změna funkce jednotlivých proteinů ovlivňuje aktivitu synapsí a také to, jak se jednotlivé synapse zapojí v rámci neuronálních mikrookruhů. Mikrookruhy jsou motivy zapojení excitačních a inhibičních neuronů, důležité pro přenos a zpracování informací v mozku. Mikrookruhy mohou být dočasně, nebo i dlouhodobě pozměněny patogenními ději na úrovni molekulárních mechanismů, které mohou zodpovídat za vznik a propagaci epileptických záchvatů. Klíčová slova epilepsie, iktogeneze, mikrookruhy, synaptický přenos

Epilepsy is a permanent predisposition of the brain to generate epileptic seizures. This widespread disease significantly impairs patients' life. Since epilepsy is defined only by its common symptoms, the research is complicated due to the variety of possible causes that can result in this disorder. Although many forms of therapy targeting different etiologies of this disorder exist, it is often challenging to select the right treatment and about one third of the patients still suffer from refractory seizures. Nevertheless, several proteins that participate in synaptic transmission and may undergo specific changes in their function have been identified. These changes in function affect both the activity of synapse and the involvement of synaptic connections in neuronal microcircuits. Microcircuits are common motifs of connections amidst excitatory and inhibitory neurons that are necessary for the transmission and processing of information in the brain. Microcircuits can be temporarily or permanently impaired by pathogenic processes on the molecular level, which may be responsible for the origination and propagation of seizures. Keywords epilepsy, ictogenesis, microcircuits, synaptic transmission