abstract
Am studiat efectele tratamentului cu status epilepticus (SE) indus de litiu și pilocarpină în ziua 15 după naștere (P15) sau 28 (P28) asupra severității epileptogenezei acute SE și induse de SE. Șobolanii au primit topiramat (10 sau 50 mg/kg, IP) sau diazepam (5 mg/kg, IP) la 20, 40 sau 70 de minute după pilocarpină și la trei luni după înregistrări video EEG/EEG SE de 24 de ore pentru unul (P28). ) sau timp de două săptămâni (P15) continuu.
La șobolanii P15, topiramatul nu a modificat cursul SE, dar tratamentul la 20 sau 40 de minute a prevenit complet apariția convulsiilor recurente spontane (SRS), în timp ce tratamentul ulterior (70 de minute) a fost parțial eficient în reducerea severității și frecvenței SRS . Diazepamul a fost eficient împotriva SE acută în toate momentele testate. Tratamentul timpuriu (20 de minute) dar nu tardiv cu diazepam a dus la o reducere a frecvenței și severității SRS.
La șobolanii P28, ambele medicamente au redus timpul de sechestru cumulativ. Tratamentul timpuriu (20 de minute) cu oricare dintre medicamente a redus incidența epilepsiei cronice. Tratamentul târziu (40/70 min.) Nu modifică incidența SRS, dar reduce frecvența acestora. Acest studiu arată că în tratamentul SE, efectele anticonvulsivante și antiepileptogene pot fi disociate într-o manieră specifică dezvoltării: topiramatul a fost antiepileptogen fără a fi un anticonvulsivant eficient la animalele P15 la dozele testate. Diazepamul, pe de altă parte, a fost un anticonvulsivant mai bun decât antiepileptogenul la animalele P15 la doza testată. Astfel de efecte nu au fost observate la animalele mai în vârstă.
Principalul
Starea epilepticus (SE) este o afecțiune neurologică obișnuită. SE este frecventă la sugari și copii mici, mai mult de 50% din cazurile de SE aparând sub vârsta de 2 ani (1, 2).
SE este asociat cu un risc crescut de a dezvolta epilepsie. La 30% dintre copiii care au dezvoltat SE, s-a constatat că epilepsia se dezvoltă ulterior (3). Recent, 41% dintre pacienții cu SE simptomatică acută (o treime din copii) au dezvoltat epilepsie în următorii 10 ani (4).
Epileptogeneza indusă de SE este frecventă la animalele adulte și există dovezi experimentale considerabile pentru apariția acesteia în creierul imatur (5-9).
Selecția clinică a anticonvulsivantelor s-a bazat în mod tradițional pe capacitatea lor de a bloca expresia convulsiilor, dar disponibilitatea recentă a medicamentelor antiepileptice (DEA) care vizează multe noi ținte moleculare (10) a stârnit interesul în studierea potențialului lor de a fi antiepileptogen (de exemplu, reducerea epilepsiei ) sau modificarea bolii (de exemplu, reducerea severității epilepsiei). S-au făcut încercări limitate de investigare a potențialului antiepileptogen al anticonvulsivantelor existente. Tratamentul cronic al oamenilor cu fenitoină sau acid valproic pentru a preveni epilepsia post-traumatică nu a avut succes (11, 12). Deși unele studii efectuate pe animale au utilizat tratament medicamentos cronic în perioada latentă după SE pentru a preveni dezvoltarea epilepsiei, puțini au avut rezultate pozitive (13-16). Pe de altă parte, tratamentul acut al SE la șobolanii adulți poate uneori preveni sau reduce severitatea epilepsiei cronice. (16-19), dar efectul anticonvulsivantelor asupra epileptogenezei nu a fost studiat la animale imature.
Am testat eficacitatea topiramatului sau diazepamului în tratamentul acut al litiului/pilocarpinei SE în două etape diferite ale dezvoltării creierului șobolanului: ziua 15 postnatală (P15) și ziua 28 postnatală (P28). Aceste categorii de vârstă corespund aproximativ cu copilăria și copilăria pre-adolescentă (20). Am testat efectul tratamentului acut asupra rezultatului funcțional pe termen scurt (severitatea SE) și pe termen lung (efect antiepileptogen sau modificator al bolii).
metode
Animalele.
Au fost folosiți șobolani albini masculi Wistar (Simonsen Lab, Gilroy, CA), în vârstă de 15 sau 28 de zile (P15 și P28). Ziua nașterii a fost considerată a fi ziua 0. Puii au fost înțărcați la P21.
Toate animalele au fost adăpostite într-o cameră cu temperatură și umiditate controlată, cu cicluri de lumină și întuneric de 12 ore (ciclul luminii începe la 7 dimineața) și au avut acces gratuit la alimente și apă. Toate experimentele au fost efectuate cu acordul și în conformitate cu reglementările Comitetului instituțional pentru îngrijirea și utilizarea animalelor de la West Los Angeles VA Medical Center.
Implantarea de electrozi.
Animalele au fost anesteziate cu halotan. Electrodul tripolar a fost apoi atașat la șuruburile craniului (primele două au fost introduse în craniu deasupra cortexului anterior drept și stâng, al treilea a fost plasat deasupra cerebelului) și ancorat cu ciment dentar. Primele două fire au înregistrat EEG pe emisfere; al treilea a fost folosit ca bază. După operație, animalele au fost plasate într-o cameră de observare pe un tampon de temperatură până când au fost recuperate. Puii de șobolani P15 s-au întors la mama lor după recuperare.
Inducția SE și administrarea vehiculului: diazepam sau topiramat și/sau atropină.
Litiu (3 mg/kg) a fost administrat intraperitoneal în ziua intervenției chirurgicale și 20 de ore mai târziu, SE a fost indusă cu sc pilocarpină (60 mg/kg). Doza de pilocarpină a fost determinată de Sankar (5) pentru grupele de vârstă utilizate în studiul nostru. Au fost măsurate debutul primei activități ictale și a activității polispice continue. Grupul de control a fost tratat la 70 de minute după pilocarpină cu vehicul și atropină în cantități suficiente pentru a bloca majoritatea efectelor pilocarpinei (10 mg/kg). Ca rezultat, dacă tratamentul a fost eficient, colinomimeticul original care a condus la inducerea SE nu a mai putut relua convulsiile. În alte grupuri, topiramat (10 sau 50 mg/kg, dizolvat în 10% DMSO) sau diazepam (5 mg/kg) a fost administrat intraperitoneal cu sulfat de atropină (10 mg/kg), la 20, 40 sau 70 de minute după administrare. pilocarpină. Atropina dizolvată în DMSO sau soluție salină a avut efecte similare asupra severității SE; cele două grupuri erau conectate. Grupul de control „fără SE” a primit doar litiu și un vehicul. Toate animalele au fost rehidratate cu soluție salină la aproximativ 5 ore după SE (10% greutate corporală, sc). Greutatea corporală a fost monitorizată zilnic timp de 10 zile după SE.
Monitorizare video-EEG acută.
Am folosit o scară modificată din Haas (21): 0) arest comportamental; 1) închiderea orală; 2) legănarea capului; 3) cheag de cap), 4) membrele frontale bilaterale ale clonei; 5) clonează cu reproducere și cădere; 6) alergare și sărituri sălbatice cu vocalizare; 7) ton.
Monitorizare cronică video-EEG.
analize statistice.
Fiecare grup pentru experimentele acute a constat din cel puțin cinci animale, iar pentru experimentele cronice fiecare grup a constat din cel puțin șase animale. Pentru experimentele acute, comparațiile statistice au fost efectuate utilizând analiza varianței pentru comparații multiple cu testul Bonferroni post hoc pentru parametri și testele Dunn post hoc pentru date neparametrice. Comparațiile planificate cu corecția Bonferroni și corelațiile au fost utilizate pentru datele cronice. Toate testele au fost efectuate cu ajutorul unui software statistic (Sigmastat, Jandel Scientific). Valorile P
Efectul tratamentului cu topiramat (10 mg/kg) sau diazepam (administrat la 70 de minute după pilocarpină) asupra severității litiului/pilocarpinei SE la șobolanii P15. (A) Evoluția în timp a efectelor topiramatului, diazepamului și/sau atropinei asupra activității convulsive (timpul convulsiei prin numărarea timpului interictal) atropina (•); topiramat + atropină (○); diazepam + atropină (▴) (B) EEG reprezentativ înregistrat din electrozii craniului la șobolani P15 colectați la 25 minute și 2 ore după injectarea topiramatului, diazepamului și/sau atropinei. Valorile sunt mijloace.
Imagine la dimensiune completă
Tratamentul cu 5 mg/kg diazepam a suprimat imediat convulsiile comportamentale, a redus activitatea continuă a polispicului, a redus timpul cumulativ de convulsii și timpul total de convulsii, durata SE și numărul de convulsii în toate momentele testate (Tabelul 1; Fig. 1 A, B).,
Efectul tratamentului asupra epileptogenezei.
La testarea la 3 zile după SE, 75% din animalele cu atropină au prezentat SRS cu un scor mediu de crize de 1,6 ± 0,6. Frecvența medie a convulsiilor a fost de 1,4 ± 1,1 convulsii/zi cu o durată medie a convulsiilor de 12, 8 ± 4, 9.
Tratamentul timpuriu cu topiramat (10 mg/kg) (la 20 sau 40 de minute) complet protejat și tratamentul tardiv (la 70 de minute) parțial protejat împotriva dezvoltării SRS (1/7 șobolani au avut 1 convulsie izolată non-convulsivă) (Tabelul 2, Fig. 2 A, B). Topiramatul a redus în mod semnificativ frecvența vârfurilor comparativ cu grupul cu atropină (Tabelul 2).
Tabel în dimensiune completă
(A) Acut vs. rezultatul cronic al tratamentului acut cu topiramat (10 mg/kg) sau diazepam administrat la 20, 40 sau 70 de minute după pilocarpină la șobolanii P15. Topiramatul nu a redus timpul cumulativ al convulsiilor, ci a blocat dezvoltarea SRS. Diazepamul a redus criza cumulativă și nu a împiedicat dezvoltarea SRS, atropina (.); topiramat + atropină (□); diazepam + atropină (□). (B) Tratamentul precoce numai cu diazepam (20 de minute) a redus frecvența SRS. * p
Efectul tratamentului cu topiramat (10 mg/kg) administrat la 20, 40 sau 70 de minute după pilocarpină asupra severității litiului/pilocarpinei SE la șobolanii P28. (A) Efectul dependent de timp al tratamentului cu topiramat (10 mg/kg) administrat la 20, 40 sau 70 minute după pilocarpină asupra activității de convulsie SE la șobolani P28, atropină (•); 20 min topiramat + atropină (○); 40 min topiramat + atropină (□); 70 min topiramat + atropină (▪). (B) Înregistrări EEG reprezentative luate la 90 de minute după tratamentul cu topiramat și/sau atropină. Activitatea polispike continuă a persistat în controlul de 70 minute al animalului topiramat și al atropinei, în timp ce activitatea de vârf unică a avut loc în controlul de 20 sau 40 minute al animalului topiramat. Valorile sunt mijloace.
Imagine la dimensiune completă
Diazepamul a suprimat convulsiile comportamentale, a redus activitatea continuă a polispicului și a redus timpul de convulsie cumulat în toate momentele testate (Tabelul 1).
Efectul tratamentului asupra epileptogenezei.
Când au fost înregistrate 3 luni mai târziu, 92% dintre animalele de control al atropinei au dezvoltat SRS cu o severitate medie a convulsiilor de 2,8 ± 0,6 și 69% dintre animale au dezvoltat convulsii (stadiul 3-5). Frecvența medie a convulsiilor a fost de 17,5 ± 5,1 convulsii/zi, cu o durată medie a convulsiilor de 26,9 ± 7,3 s.
Tratamentul precoce cu topiramat (10 mg/kg) sau diazepam (5 mg/kg) a redus frecvența convulsiilor (Tabelul 2, Fig. 4B) și a redus semnificativ incidența epilepsiei cronice (Tabelul 2): 17% în ambele grupuri comparativ până la 92 în controalele cu atropină. Tratamentul târziu (40 și 70 de minute) nu modifică incidența convulsiilor cronice recurente, ci reduce frecvența acestora (Tabelul 2, Fig. 4B). Topiramatul a fost mai eficient în reducerea severității SE acută la șobolanii P28 comparativ cu șobolanii P15, dar reducerea SRS a fost mult mai mare la grupul mai tânăr (Fig. 4A).
(A) Acut vs. rezultatul cronic al tratamentului acut cu topiramat (10 mg/kg) administrat la 20, 40 sau 70 de minute după pilocarpină la P15 sau la șobolani P28. Topiramatul a fost un anticonvulsivant mai bun atunci când a fost administrat șobolanilor P28; topiramatul a fost antiepileptogen la șobolanii P15, (B) Efectul tratamentului cu topiramat (10 mg/kg) sau diazepam în timpul SE pe șobolanii P28 pe epileptogeneză, evaluat 3 luni mai târziu. Tratamentul timpuriu (20 de minute) a fost parțial protejat de dezvoltarea SRS și a redus semnificativ frecvența SRS. Tratamentul târziu (40 sau 70 de minute) a redus frecvența SRS (efect modificator al bolii). * p P15, P28: