Uridine Anticonvulsant Effects: Selective Control of Nucleoside Incorporation in Experimental Epilepsy
Authors: Roberts C Allan , Kreisman Norman R. , Waltman Mary 
Published: November 2007

This study was designed to determine whether uridine is the only nucleoside that has anticonvulsant properties and is incorporated selectively into nucleic acids of epileptogenic regions, whether it enhances or inhibits epileptic activity and/or subsequent incorporation of nucleoside, and whether a change in RNA or DNA synthesis in epileptic regions is related to the etiology of seizures. Of all the nucleosides tested, only uridine exerted an anticonvulsant effect related to selective increase in nuclear neuronal RNA of epileptic regions. The time between administration of uridine and anticonvulsant effect on ECoG responses was consistent with the time required for maximal incorporation of uridine into nuclear RNA of brain components. Uridine also affected specifically the amount and cellular localization of all other nucleosides, in both control and epileptic animals. Increase in RNA but not in DNA synthesis, in both primary and mirror focal regions, was related to epileptic phenomena. It is proposed that increased synthesis of nuclear neuronal RNA in primary and mirror foci of penicillin‐induced epilepsy is directly related to the etiology of seizures and that selective alteration of uridine concentration may be responsible for both initiation and termination of epileptic activity.

RÉsumé

On a concu cetti étude pour preciser si 1'uridine est le seul nucléoside ayant des propriétés anticonvulsivantes et s'il est sélectivement incorporé dans les acides nucléique des régions épileptogénique; pour voir si 1'uridine augmente ou diminue 1'activitéépileptique à la suite de l'incorporation du nucléoside, et si les modifications dans la synthèse du RNA ou DNA dans les régions épileptiques sont en relation avec l'étiologie des crises. Parmi tous les nucléosides testés, seul 1'uridine avait une action anticonvulsivante en relation avec une augmentation sélective du RNA nucléaire des neurones des régions épileptiques. L'intervalle de temps entre 1'administration d'uridine et l'effet anticonvulsivant sur les réponses ECoG était en accord avec l'intervalle de temps nécessaire à l'incorporation maximale de 1'uridine dans le RNA nucléaire des composants cérébraux. L'uridine intéressait aussi spécifiquement la quantité et la localisation cellulaire de tous les autres nucléosides dans les animaux de contrôle et ceux épileptiques. L'augmentation de la synthèse du RNA mais non du DNA dans les régions primaires et de celles en miroir était en relation avec les phénomènes épileptiques. On suggère que 1'augmentation de la synthése neuronale núcléaire du RNA dans le foyer primaire et en miroir produit par la pénicilline est en relation directe avec l'étiologie des crises et que 1'altération sélective de la concentration d'uridine peut être responsable du commencement et de la fin de l'áctivitéépileptique.

Este estudio se ha programado para determinar si la uridina es el único nucleósido que tiene propiedades anticonvulsivantes, si se incorpora selectivamente en los ácidos nucléicos de los focos epileptogenos, si acentúa o inhibe la actividad epiletogénica subsiguiente a la incorporación de nucleósido y si algún cambio en la síntesis de RNA o DNA en regiones epileptogenicas puede estar imbricado en la etiología de los ataques. De todos los nucleósidos estudiados solo la uridina ejerció un efecto anticonvulsivante relacionado con un aumento selectivo de RNA nuclear en regiones epileptogenicas. El tiempo transcurrido entre la administration de uridina y el efecto convulsivo en las respuestas del ECoG fué congruente con el tiempo requerido para una máxima incorporación de la uridina en RNA nuclear cerebral. La uridina también alteró especificamente la cantidad y la localization cerebral de los restantes nucleósidos en los animales control y en los epilépticos. El aumento de la síntesis de RNA y no de DNA, tanto en focos primarios como en los focos “en espejo,” estaba relacionado con los fenómenos epilépticos. Proponemos que el aumento de la síntesis de RNA nuclear neuronal en focos primarios y “en espejo” de las epilepsyías inducidas por penicilina, está directamente relacionado con la etiologia de las epilepsias y que la alteratión selectiva de la concentratión de uridina puede ser responsable de la iniciación y termination de la actividad epiléptica.

ZUSAMMEnfassung

Diese Studie soil klairen, ob Uridin das einzige Nukleosid ist, das antikonvulsive Eigenschlaften hat, ob es selektiv in Nukleinsäuren epileptogener Regionen eingebaut wird, ob es als Folge der Inkorporation der Nukleoside die epileptische Aktivität vermehrt oder inibiert, ob schliesslich eine Änderung der RNA oder DNA‐Synthese in epileptischen Regionen Beziehungen zur Ätiologie der Krämpfe aufweist. Von alien getesteten Nukleosiden zeigt nur Uridin eine antikonvulsive Wirkung die in Beziehung stand zur selektiven Erhöhung der RNA in den Nervenzellkernen epileptischer Regionen. Die Zeit zwischen Verabfolgung von Uridin und antikonvulsiver Wirkung auf die elektrokortikographischen Antworten entsprach der Zeit, die erforderlich ist für die maximale Inkorporation von Uridin in die RNA von Zellkernen der Hirnbestandteile. Uridin beeinflusste ferner spezifisch die Menge und die zellulare Lokalisation alter anderen Nukleoside sowohl bei Kontrolltieren wie bei epileptischen Tieren. Die Steigerung der RNA‐ aber nicht der DNA‐Synthese sowohl im primären wie im Spiegelfokus stand in Beziehung zu dem epileptischen Phänomen. Wir nehmen an, dass die vermehrte Synthese der nukleären neuronalen RNA im primären und Spiegelfokus der Penicillin induzierten Epilepsie direkte Beziehung hat zur Atiologie der Krämpfe und dass die selektive Veräinderung der Uridinkonzentration sowohl verantwortlich ist für den Beginn wie für die Beendigung der epileptischen Aktivität.