Padaczka, charakteryzująca się dwoma lub więcej napadami w ciągu 24 godzin bez wyraźnej przyczyny, dotyka ~50 milionów ludzi na całym świecie1. Wśród nich 10-15 milionów osób ma padaczkę lekooporną2. Dlatego tak ważne jest badanie leków na padaczkę. Stan ten pociąga za sobą krótkie epizody częściowych lub uogólnionych ruchów mimowolnych, od pustego wpatrywania się w sztywnienie i drżenie ciała, i jest związany z gwałtownym wzrostem aktywności elektrycznej w mózgu3.
Historycznie rzecz biorąc, badania nad epilepsją opierały się na gryzoniach i innych ssakach ze względu na ich ewolucyjne podobieństwo do ludzi. Jednak metody te mogą być czasochłonne i kosztowne, co wymaga alternatywnego podejścia4,5. Stworzenia niebędące ssakami, takie jak muszki owocowe, pijawki, kijanki, danio pręgowany i glisty, zostały wykorzystane w badaniach i wykazały obiecujące wyniki6. Ponadto wykazano, że planaria może zapewnić porównawczy model badań genomowych między genomami bezkręgowców i ludzi, a także możliwość testowania leków prodrgawkowych, przeciwpadaczkowych (ASM) i wzorców zachowań6. Planaria (Gromada Platyhelminthes), znane jako płazińce i należące do klasy Turbellaria, są znane przede wszystkim ze swoich zdolności regeneracyjnych; Jednak badanie to koncentruje się na ich reakcji na substancje wywołujące drgawki.
Planaria dzielą z ludźmi podstawowe mechanizmy neurologiczne, takie jak reakcja na serotoninę i dopaminę, wykazując 95% podobieństwo do genów związanych z układem nerwowym w mózgu ssaków i posiadając rozpoznawalną strukturę mózgu7. Ponadto wykazują obserwowalne ruchy w warunkach laboratoryjnych i są opłacalne, efektywne czasowo i etyczne w porównaniu z gryzoniami lub innymi ssakami. Te obserwowalne zachowania, takie jak ruchy przypominające, C i orzecha włoskiego, są szeroko udokumentowane od dziesięcioleci i są związane z substancjami takimi jak kokaina, nikotyna, dopamina i pilokarpina7,8,9,10,11,12,13,14. Stąd też planaria stają się realnym modelem do badań nad lekami na padaczkę u ludzi.
Ta metoda ma na celu scharakteryzowanie neuronów planarii, które zostały wystawione na działanie pilokarpiny za pomocą barwienia Golgiego. Barwienie Golgiego służy do wizualizacji neuronów pod mikroskopem świetlnym i zostało wykorzystane do zbadania, czy zmiana morfologii jest związana z napadami15,16,17. Obecna literatura nie ma dowodów na to, że barwienie Golgiego było wykonywane na wypławkach mózgów. Chociaż poprzednie badania udokumentowały efekty farmakologiczne poprzez obserwację fenotypów behawioralnych, ten manuskrypt jest pierwszym, który charakteryzuje neurony wypławków narażonych na pilokarpinę za pomocą barwienia Golgiego11,18. Technika ta okazuje się cenna w wizualizacji i zrozumieniu zmian morfologicznych związanych z napadami. W badaniu tym stwierdzono znaczny wzrost częstości oscylacji grzbietowej u robaków wypławkowych wraz ze wzrostem stężenia pilokarpiny.