Восстановление пик-волновых разрядов после их подавления этосуксимидом у крыс линии WAG/RIJ с генетической абсансной эпилепсией

Обложка

Цитировать

Полный текст

Аннотация

Крысы линии WAG/Rij являются генетической моделью абсансной эпилепсии, при которой на ЭЭГ регистрируются генерализованные пик-волновые разряды (ПВР). ПВР генерируются в гипервозбужденной соматосенсорной коре мозга. Противоабсансный препарат этосуксимид (ETX) уменьшает возбудимость коры и, как следствие, подавляет ПВР. Цель работы – выяснить особенности восстановления разрядов после их полного подавления ETX. Для этого мы сравнивали динамику восстановления ПВР после отмены 14-дневного введения ETX 7–8-месячным крысам линии WAG/Rij и возрастзависимое созревание ПВР. Ранее нами было показано, что возрастзависимое созревание разрядов проходит 3 стадии: 1-я – незрелые разряды, напоминающие веретенообразные осцилляции, 2-я – незрелые разряды, в которых осцилляции перемежаются c фрагментами пик-волновых комплексов, 3-я – зрелые ПВР. При возрастзависимом созревании ПВР зрелые разряды постепенно вытесняют незрелые, и одновременно пик-волновые комплексы заменяют осцилляции. В 1-й день после отмены ETX на ЭЭГ регистрировались преимущественно незрелые разряды, состоящие из осцилляций, что соответствует 1-й стадии возрастзависимого развития разрядов. На 3-й день после отмены препарата на ЭЭГ преобладали незрелые разряды, в которых перемежались осцилляции и фрагменты с пик-волновыми комплексами, что соответствует 2-й стадии. На 7-й день большинство разрядов были зрелые ПВР, что соответствует 3-й стадии. Таким образом, 3 стадии восстановления разрядов после отмены введения ETX аналогичны стадиям возрастзависимой эволюции ПВР. В процессе восстановления разрядов сначала появлялись осцилляции, а затем волны. Зрелые разряды замещали незрелые, пик-волновые комплексы замещали осцилляции. Предполагается, что восстановление разрядов является результатом повышения возбудимости соматосенсорной коры мозга после отмены ETX. Обсуждаются различные точки зрения относительно общности или независимости механизмов происхождения волны и пика как непременных атрибутов зрелого ПВР. Результаты могут быть использованы для определения ранних стадий развития пик-волновых разрядов при диагностике и лечении пациентов с абсансной эпилепсией.

Об авторах

А. В. Габова

Институт высшей нервной деятельности и нейрофизиологии РАН

Email: agabova@yandex.ru
Москва, Россия

Е. А. Федосова

Институт высшей нервной деятельности и нейрофизиологии РАН

Москва, Россия

А. Б. Шацкова

Институт высшей нервной деятельности и нейрофизиологии РАН

Москва, Россия

К. Ю. Саркисова

Институт высшей нервной деятельности и нейрофизиологии РАН

Москва, Россия

Список литературы

  1. Kessler SK, McGinnis E (2019) A practical guide to treatment of childhood absence epilepsy. Pediatr Drugs 21: 15–24. https://doi.org/10.1007/s40272-019-00325-x
  2. Lee J (2019) Antiepileptic drugs in children: Current concept. J Korean Neurosurg Soc 62: 296–301. https://doi.org/10.3340/jkns.2019.0099
  3. Amit R, Vitale S, Maytal J (1995) How long to treat childhood onset absence epilepsy. Clin EEG Neurosci 26: 163–165. https://doi.org/10.1177/155005949502600307
  4. Gülhan Aker R, Tezcan K, Çarçak N, Sakalli E, Akin D, Onat FY (2010) Localized cortical injections of ethosuximide suppress spike-and-wave activity and reduce the resistance to kindling in genetic absence epilepsy rats (GAERS). Epilepsy Res 89: 7–16. https://doi.org/10.1016/j.eplepsyres.2009.10.013
  5. Jarre G, Altwegg-Boussac T, Williams MS, Studer F, Chipaux M, David O, Charpier S, Depaulis A, Mahon S, Guillemain I (2017) Building up absence seizures in the somatosensory cortex: From network to cellular epileptogenic processes. Cereb Cortex 27: 4607–4623. https://doi.org/10.1093/cercor/bhx174
  6. Polack PO, Charpier S (2009) Ethosuximide converts ictogenic neurons initiating absence seizures into normal neurons in a genetic model. Epilepsia 50: 1816–1820. https://doi.org/10.1111/j.1528-1167.2009.02047.x
  7. Sarkisova K, van Luijtelaar G (2011) The WAG/Rij strain: A genetic animal model of absence epilepsy with comorbidity of depressiony. Prog Neuro-Psychopharmacol Biol Psychiatry 35: 854–876. https://doi.org/10.1016/j.pnpbp.2010.11.010
  8. Sarkisova KY, Kuznetsova GD, Kulikov MA, Van Luijtelaar G (2010) Spike-wave discharges are necessary for the expression of behavioral depression-like symptoms. Epilepsia 51: 146–160. https://doi.org/10.1111/j.1528-1167.2009.02260.x
  9. Blumenfeld H, Klein JP, Schridde U, Vestal M, Rice T, Khera DS, Bashyal C, Giblin K, Paul-Laughinghouse C, Wang F, Phadke A, Mission J, Agarwal RK, Englot DJ, Motelow J, Nersesyan H, Waxman SG, Levin AR (2008) Early treatment suppresses the development of spike-wave epilepsy in a rat model. Epilepsia 49: 400–409. https://doi.org/10.1111/j.1528-1167.2007.01458.x
  10. Russo E, Citraro R, Scicchitano F, De Fazio S, Perrotta I, Di Paola ED, Constanti A, De Sarro G (2011) Effects of early long-term treatment with antiepileptic drugs on development of seizures and depressive-like behavior in a rat genetic absence epilepsy model. Epilepsia 52: 1341–1350. https://doi.org/10.1111/j.1528-1167.2011.03112.x
  11. Dezsi G, Ozturk E, Stanic D, Powell KL, Blumenfeld H, O’Brien TJ, Jones NC (2013) Ethosuximide reduces epileptogenesis and behavioral comorbidity in the GAERS model of genetic generalized epilepsy. Epilepsia 54: 635–643. https://doi.org/10.1111/epi.12118
  12. Leo A, De Caro C, Nesci V, Palma E, Tallarico M, Iannone M, Constanti A, De Sarro G, Russo E, Citraro R (2019) Antiepileptogenic effects of ethosuximide and levetiracetam in WAG/Rij rats are only temporary. Pharmacol Rep 71: 833–838. https://doi.org/10.1016/j.pharep.2019.04.017
  13. Sarkisova KY, Gabova AV, Kulikov MA, Fedosova EA, Shatskova AB, Morosov AA (2017) Rearing by foster Wistar mother with high level of maternal care counteracts the development of genetic absence epilepsy and comorbid depression in WAG/Rij rats. Dokl Biol Sci 473: 39–42. https://doi.org/10.1134/S0012496617020077
  14. Sarkisova KY, Gabova AV (2018) Maternal care exerts disease-modifying effects on genetic absence epilepsy and comorbid depression. Genes Brain Behav 17: 1–14. https://doi.org/10.1111/gbb.12477
  15. Gabova AV, Sarkisova KY, Fedosova EA, Shatskova AB, Morozov AA (2020) Developmental changes in peak-wave discharges in WAG/Rij rats with genetic absence epilepsy. Neurosci Behav Physiol 50. https://doi.org/10.1007/s11055-019-00893-y
  16. Ellens DJ, Hong E, Giblin K, Singleton MJ, Bashyal C, Englot DJ, Mishra AM, Blumenfeld H (2009) Development of spike-wave seizures in C3H/HeJ mice. Epilepsy Res 85: 53–59. https://doi.org/10.1016/j.eplepsyres.2009.01.007
  17. Coenen AML, Drinkenburg WHIM, Inoue M, van Luijtelaar ELJM (1992) Genetic models of absence epilepsy, with emphasis on the WAG/Rij strain of rats. Epilepsy Res 12: 75–86. https://doi.org/10.1016/0920-1211(92)90029-S
  18. Bosnyakova D, Gabova A, Zharikova A, Gnezditski V, Kuznetsova G, van Luijtelaar G (2007) Some peculiarities of time-frequency dynamics of spike-wave discharges in humans and rats. Clin Neurophysiol 118: 1736–1743. https://doi.org/10.1016/j.clinph.2007.04.013
  19. Sitnikova E, Van Luijtelaar G (2007) Electroencephalographic characterization of spike-wave discharges in cortex and thalamus in WAG/Rij rats. Epilepsia 48: 2296–2311. https://doi.org/10.1111/j.1528-1167.2007.01250.x
  20. Coenen AML, Van Luijtelaar ELJM (2003) Genetic animal models for absence epilepsy: a review of the WAG/Rij strain of rats. Behav Genet 33: 635–655. https://doi.org/10.1023/a:1026179013847
  21. Meeren HKM, Pijn JPM, Van Luijtelaar ELJM, Coenen AML, Da Silva FHL (2002) Cortical focus drives widespread corticothalamic networks during spontaneous absence seizures in rats. J Neurosci 22: 1480–1495. https://doi.org/10.1523/jneurosci.22-04-01480.2002
  22. Nejad GG, Shahabi P, Alipoor MR, Pakdel FG, Asghari M, Alvandi MS (2015) Ethosuximide affects paired-pulse facilitation in somatosensory cortex of WAG\Rij rats as a model of absence seizure. Adv Pharm Bull 5: 483–489. https://doi.org/10.15171/apb.2015.066
  23. Bazhenov M, Timofeev I, Fröhlich F, Sejnowski TJ (2008) Cellular and network mechanisms of electrographic seizures. Drug Discov Today Dis Model 5: 45–57. https://doi.org/10.1016/j.ddmod.2008.07.005
  24. Pinault D, O’brien TJ (2005) Cellular and network mechanisms of genetically-determined absence seizures. Thalamus Relat Syst 3: 181–203. https://doi.org/10.1017/S1472928807000209
  25. Kostopoulos GK (2000) Spike-and-wave discharges of absence seizures as a transformation of sleep spindles: The continuing development of a hypothesis. Clin Neurophysiol 111 Suppl 2: S27–S38. https://doi.org/10.1016/S1388-2457(00)00399-0
  26. Габова АВ, Федосова ЕА, Саркисова КЮ (2024) Сравнение влияния антидепрессантов имипрамина и флуоксетина на цикл coн – бодрствование и сонные веретена у крыс линии WAG/Rij с абсансной эпилепсией и коморбидной депрессией. Росс физиол журн им ИМ Сеченова 110(6): 1037–1054. [Gabova AV, Fedosova EA, Sarkisova KY (2024) Spindles in WAG/Rij Rats with Absence Epilepsy and Comorbid Depression. Russ J Physiol 110(6): 1037–1054. (In Russ)] https://doi.org/10.31857/S0869813924060115
  27. Terlau J, Yang JW, Khastkhodaei Z, Seidenbecher T, Luhmann HJ, Pape HC, Lüttjohann A (2020) Spike-wave discharges in absence epilepsy: segregation of electrographic components reveals distinct pathways of seizure activity. J Physiol 598: 2397–2414. https://doi.org/10.1113/JP279483
  28. Pinault D, Vergnes M, Marescaux C (2001) Medium-voltage 5-9-Hz oscillations give rise to spike-and-wave discharges in a genetic model of absence epilepsy: In vivo dual extracellular recording of thalamic relay and reticular neurons. Neuroscience 105: 181–201. https://doi.org/10.1016/S0306-4522(01)00182-8
  29. Ossenblok P, van Houdt P, Colon A, Stroink H, van Luijtelaar G (2019) A network approach to investigate the bi-hemispheric synchrony in absence epilepsy. Clin Neurophysiol 130: 1611–1619. https://doi.org/10.1016/j.clinph.2019.05.034
  30. Sargsyan A, Casillas-Espinosa PM, Melkonian D, O’Brien TJ, van Luijtelaar G (2024) A spike is a spike: On the universality of spike features in four epilepsy models. Epilepsia Open 1–13. https://doi.org/10.1002/epi4.13062

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать

© Российская академия наук, 2025