Effects of carbamazepine and levetiracetam on epileptiform reactions induced by ultrasound in KM rats
Authors: Копаладзе Р.А. 
Published: December 2020

Цель. Исследовать влияние карбамазепина и леветирацетама на ультразвуковую эпилептиформную реакцию (УЭР) у крыс линии Крушинского-Молодкиной (КМ), подтвердить пригодность ультразвука в качестве эпилептогенного раздражителя для тестирования антиконвульсантов. Методы. На крыс КМ воздействовали ультразвуком. Использовали ультразвуковой излучатель Dazer II США (24.3 кГц; 116 дБ). Определяли параметры УЭР: латентный период двигательного возбуждения (ДВ) в секундах (1-60 с) и тяжесть судорожного припадка по 9 балльной шкале (0-9 баллов). В случае отсутствия реакции латентный период ДВ условно принимали за 60 с, а тяжесть судорожного припадка, как 0 баллов. В случае наличие ДВ без припадка тяжесть судорожного припадка оценивали, как 1 балл. В случае наличия припадка в зависимости от его формы тяжесть припадка оценивали от 2 до 9 баллов. Антиконвульсанты - карбамазепин и леветирацетам - вводили крысам внутрибрюшинно в дозе 30 и 80 мг/кг соответственно. Параметры УЭР оценивали до и после введения антиконвульсантов. Результаты. Показано, что через 1-1,5 часа после введения карбамазепина и леветирацетама обнаруживается мощный протекторный эффект: судорожные припадки наблюдались лишь у 31% и 36,8% крыс соответственно. В целом, после введения антиконвульсантов, латентный период ДВ увеличивался, а тяжесть припадков снижалась. Протекторный эффект карбамазепина исчезал через 24 часа после его инъекций, и реакция на ультразвук восстанавливалась у всех крыс. В отличие от этого протекторный эффект леветирацетама сохранялся и через 24 часа: судорожные припадки наблюдались у 68,4% крыс, у остальных 15,7% крыс ДВ было без судорожного припадка (1 балл), а у 15,7% крыс реакция не наблюдалась вообще (0 баллов). В целом через 24 часа после введения леветирацетама латентный период ДВ оставался выше, а тяжесть судорог ниже фоновых и контрольных значений. Заключение. На модели рефлекторной эпилепсии, вызванной ультразвуком у крыс КМ, установлено, что антиконвульсанты одинаково эффективны через 1-1,5 часа после их введения, однако леветирацетам оказывал более пролонгированный протекторный эффект по сравнению с карбамазепином. Эпилептиформная реакция, вызываемая ультразвуком у крыс КМ, может быть использована в качестве экспериментальной модели для тестирования антиконвульсантов.

Aim. To study the effect of carbamazepine and levetiracetam on the ultrasonic epileptiform reaction (UER) in Krushinsky-Molodkina (KM) rats and to confirm the suitability of ultrasound as an epileptogenic irritant for testing anticonvulsants. Methods. KM rats were exposed to ultrasound using a Dazer II (USA) ultrasonic emitter (24.3 kHz; 116 dB). The following parameters of UER were determined: latent period of motor reaction (MR) in seconds (1-60 s) and severity of convulsive seizure on a 9-score scale. The ultrasound exposure was either stopped upon the seizure onset or continued up to 60 s in case of lack of seizure. If there was no response to anticonvulsants the MR latency was conditionally taken for 60 s, and the seizure severity was graded as score 0. If MR was not accompanied by seizure the UER severity was graded as score 1. In presence of seizure, depending on the seizure form, its severity was graded as scores 2-9. The anticonvulsants, carbamazepine and levetiracetam, were administered intraperitoneally at doses of 30 and 80 mg/kg, respectively. UER parameters were assessed before and after anticonvulsant administration. Results. In 1-1.5 hours after carbamazepine or levetiracetam administration, UER was observed only in 31.0% and 36.8% of rats, respectively; the MR latency increased while the seizure severity decreased. The protective effect of carbamazepine disappeared in 24 hours after the injections, and the response to ultrasound restored in 100% of rats. In contrast, the protective effect of levetiracetam persisted longer than 24 hours; seizures were observed in 68.4% of rats. Of the remaining rats, 15.7% had MR without seizures (score 1) and the other 15.7% had no response at all (score 0). In general, in 24 hours after the levetiracetam administration, the MR latent period remained higher whereas the seizure severity remained lower than the background and control values. Conclusion. On the model of ultrasound-induced reflex epilepsy, it was found that the anticonvulsants were equally effective at 1-1.5 hours after their administration; however, levetiracetam exerted a longer protective effect than carbamazepine. The UER in KM rats can be used as an experimental model for testing anticonvulsants.