Πολυφασία στη Μυοκλονική Επιληψία

Η Επιληψία είναι η τέταρτη συχνότερη νευρολογική πάθηση. Είναι μια χρόνια και ετερογενής νόσος, που χαρακτηρίζεται από χρόνια επαναλαμβανόμενα επεισόδια επιληπτικών κρίσεων. Η κρίση είναι ένα επεισόδιο διαταραγμένης ηλεκτρικής δραστηριότητας σε κάποιο σημείο του εγκεφάλου λόγω μιας αυθόρμητης και ανεξέλεγκτης μη φυσιολογικής συγχρονισμένης εκφόρτισης πολλών νευρώνων  με αποτέλεσμα την ένδειξη υπερβολικής ηλεκτρικής δραστηριότητας σε συγκεκριμένα νευρωνικά δίκτυα. Η Νεανική Μυοκλονική Επιληψία (JME) είναι ένας από τους συχνούς τύπους γενετικής γενικευμένης επιληψίας (GGE) σε έφηβους και ενήλικες, αντιπροσωπεύοντας το 27.6% των GGE και 4.1% όλων των επιληψιών. Στις περισσότερες των περιπτώσεων, οι κρίσεις αρχίζουν μεταξύ 12 και 18 ετών και η κλινική εικόνα των ασθενών με JME χαρακτηρίζεται κυρίως από μυοκλονικές κινήσεις, γενικευμένες τονικο-κλωνικές κρίσεις και αφαιρετικές κρίσεις.

Πρόσφατες μελέτες σε ασθενείς με JME και σε υγιείς συγγενείς τους, οι οποίοι εξετάστηκαν με ηλεκτροεγκεφαλογράφημα (EEG) έδειξαν παρόμοια αποτελέσματα στην εύρεση ανωμαλιών στην εγκεφαλική ηλεκτρική δράση μεταξύ των δύο ομάδων. Επιπλέον, μια άλλη έρευνα έδειξε την ύπαρξη πολυφασίας σε ασθενείς που υπέφεραν από GGE, καθώς επίσης, και στους υγιείς πρώτου βαθμού συγγενείς τους. Η πολυφασία έχει επίσης αναφερθεί και σε ασθενείς με αμυοτροφική πλευρική σκλήρυνση (ALS) και μυοκλονική δυστονία (MD). Μέχρι σήμερα, δεν διενεργήθηκε οποιαδήποτε έρευνα που να αποσκοπεί στην εξέταση ασθενών με JME και των συγγενών τους ως προς την εγκεφαλική ηλεκτρική τους δραστηριότητα, την ύπαρξη πολυφασίας και γενετικών παραγόντων που να σχετίζονται με τους δύο πιο πάνω νευροφυσιολογικούς ενδοφαινότυπους. 

Τα τελευταία πέντε χρόνια στο τμήμα Νευροβιολογίας και Κλινικής Νευροφυσιολογίας του Ινστιτούτου Νευρολογίας & Γενετικής (ΙΝΓΚ) διεξήχθη έρευνα στο πλαίσιο της διδακτορικής μου διατριβής στο πρόγραμμα Νευροεπιστημών της Σχολής Μοριακής Ιατρικής Κύπρου (CSMM) του ΙΝΓΚ. Συντονιστής του έργου ήταν ο υπεύθυνος του τμήματος Νευροβιολογίας και Κλινικής Νευροφυσιολογίας, νευρολόγος Δρ. Σάββας Παπακώστας και επιβλέποντες η Δρ. Ιωάννα Κουσιάππα και ο Δρ. Ελευθέριος Παπαθανασίου. Πρωταρχικός σκοπός αυτής της επιστημονικής μελέτης ήταν η αξιολόγηση της εγκεφαλικής ηλεκτρικής δραστηριότητας, με την βοήθεια EEG, καθώς και η εύρεση πολυφασίας μέσω της εξέτασης Διακρανιακής Μανγητικής Διέγερσης (TMS) σε ασθενείς με JME, στους υγιείς πρώτου βαθμού συγγενείς τους και σε υγιή άτομα. Και οι δύο νευροφυσιολογικές εξετάσεις είναι αρκετά διαδεδομένες για την ανίχνευση και κατηγοριοποίηση νευρολογικών παθήσεων. Το EEG είναι μια μέθοδος που καταγράφει τα σήματα και την ηλεκτρική δράση του εγκεφάλου, ενώ το TMS είναι μια μη επεμβατική μέθοδος που αξιολογεί την ακεραιότητα της κεντρικής κινητήριας οδού προκαλώντας συγκεκριμένες αποκρίσεις, τα κινητικά προκλητά δυναμικά (MEPs). Όταν τα MEPs διασταυρώσουν περισσότερο από δύο φορές τη βασική γραμμή αυτό καλείται πολυφασία. Επιπλέον, στην έρευνα αυτή έγινε γενετική μελέτη με αλληλούχιση νέας γενιάς σε ολόκληρη την κωδική περιοχή (WES) για αναζήτηση γενετικών αλλαγών που να ευθύνονται για την εμφάνιση της πολυφασίας. Η στρατολόγηση των ασθενών με JME και των συγγενών τους και η συλλογή των δειγμάτων τους έγινε σε συνεννόηση με το νευρολόγο του ΙΝΓΚ, Δρ. Σάββα Παπακώστα, μετά από έγκριση της Επιτροπής Βιοηθικής Κύπρου. Αξίζει να σημειωθεί ότι τα δείγματα των μη-ασθενών μαρτύρων συλλέχθηκαν στο ΙΝΓΚ και προήλθαν κυρίως από μέλη του προσωπικού του ΙΝΓΚ, καθώς και φοιτητές της σχολής CSMM. Ευχαριστούμε όλους τους συμμετέχοντες σε αυτή τη μελέτη που έδωσαν το πολύτιμο τους δείγμα και χρόνο. 

Σε συνεργασία με την επίκουρη καθηγήτρια, Δρα Νικολέττα Νικολάου της Ιατρικής Σχολής του Πανεπιστημίου Λευκωσίας, έγινε ανάλυση συχνότητας της ηλεκτρικής δραστηριότητας των EEG σημάτων, όπου και αποκαλύφθηκε να υπάρχει υψηλότερη φασματική ισχύ στους συγγενείς σε σύγκριση με τους ασθενείς και τα υγιή άτομα. Επίσης, η εξέταση TMS έδειξε αυξημένη πολυφασία σε ασθενείς και συγγενείς (85%, 70% αντίστοιχα) σε σύγκριση με τα υγιή άτομα-μάρτυρες (47%). Η WES αλληλούχιση σε τέσσερεις οικογένειες που αποτελούνται από ένα ασθενή με JME/ πολυφασία και τους υγιείς γονείς του που έστω ο ένας εκ των δύο εμφάνιζε πολυφασία (trio-based) κατέδειξε ένα υποψήφιο πολυμορφισμό στο γονίδιο SYT14 (p.Glu270del). Η ανίχνευση του πολυμορφισμού με Sanger αλληλούχιση στους υπόλοιπους 16 JME ασθενείς, συγγενείς και μάρτυρες δεν έδειξε άμεση συσχέτιση του συγκεκριμένου πολυμορφισμού με την πολυφασία. Σε δύο από τα εξεταζόμενα trios, στο ένα ο JME ασθενής και ο πολυφασικός του πατέρας είχαν ένα πολυμορφισμό στο γονίδιο Granulin (GRN, p.Arg579Cys) που εμπλέκεται στην επιληψία και στο ALS, και στο άλλο trio, ο JME ασθενής μόνον είχε ένα πολυμορφισμό στο γονίδιο Pantothenate Kinase 2 (PANK2, p.Ala131Gly) που εμπλέκεται στην επιληψία και στη MD. Επιπρόσθετα, σε συνεργασία με το Τμήμα Βιοπληροφορικής του ΙΝΓΚ, έγινε η ανάλυση των δεδομένων WES μεταξύ πολυφασικών και μη πολυφασικών ατόμων (two-case scenario) όπου κατέδειξε 61 γενετικούς πολυμορφισμούς σε διαφορετικά γονίδια. Μετά από ενδελεχή βιβλιογραφική μελέτη, κανένας από τους πολυμορφισμούς δεν συνδέονται με την πολυφασία, εκτός από ένα πολυμορφισμό στο ιντρόνιο του HTR2C (rs2248440), γονίδιο που σχετίζεται με την εμφάνιση αφαιρετικών κρίσεων που εμφανίζονται στους ασθενείς με JME. Επίσης, άλλοι δύο πολυμορφισμοί βρέθηκαν στα γονίδια Aspartoacylase gene (ASPA) (rs12948217, συνώνυμη αλλαγή) και Up-Frameshift Suppressor 3 Homolog on Chromosome X gene (UPF3B) (rs2428212, αλλαγή σε ιντρόνιο) τα οποία συσχετίζονται με άλλες παθήσεις που παρουσιάζουν κρίσεις, αλλά όχι επιληψία. Επίσης έγινε ανάλυση πρόβλεψης ρίσκου η οποία έδειξε υψηλότερη πιθανότητα να παρουσιάσει κάποιος πολυφασία εάν ανήκει στην κατηγορία των πολυφασικών συμμετεχόντων.

Τα ευρήματα υποδηλώνουν έναν κοινό μηχανισμό μεταξύ ασθενών και συγγενών, πιθανόν, λόγω κοινής εγκεφαλικής ανωμαλίας. Δεν φανερώθηκε κάποια άμεση συσχέτιση με τις γενετικές αλλαγές, ίσως επειδή αυτά τα γενετικά χαρακτηριστικά από μόνα τους να μην μπορούν να προκαλέσουν πολυφασία. Ένας συνδυασμός όμως διαταραγμένης εγκεφαλικής ηλεκτρικής δραστηριότητας μαζί με τη γενετική προδιάθεση για δημιουργία επιληπτικών κρίσεων μπορεί να αυξήσει τον κίνδυνο εμφάνισης πολυφασίας.

Μέρος των ευρημάτων της πιο πάνω μελέτης έχουν δημοσιευτεί στο  διεθνώς αναγνωρισμένο επιστημονικό περιοδικό “Frontiers of Integrative Neuroscience”. https://www.frontiersin.org/articles/10.3389/fnint.2020.00045/full