Μακροχρόνιες συνέπειες επιληπτικών κρίσεων κατά την ανάπτυξη στη λειτουργία του ιπποκάμπου κι ενδορρινικού φλοιού
Authors: Λισγάρας Χρήστος-Παναγιώτης 
Published: September 2021

Προηγούμενές μελέτες του εργαστηρίου, έχουν συσχετίσει ένα επεισόδιο επιληπτικής κατάστασης (SE) κατά την ανάπτυξη με μακροπρόθεσμες νευροβιολογικές τροποποιήσεις στην ενηλικίωση, ανιχνεύσιμες in vitro και in vivo. Σε αυτή την εργασία μελετήσαμε τις πιθανές αλλαγές στη συχνότητα των μεσοκρισικών εκφορτίσεων και των συνοδών υψίσυχνων ταλαντώσεων HFOs (Rs, FRs) στα δίκτυα ιπποκάμπου CA3 κι στο μέσοy ενδορρινικού φλοιού (mEC), εξετάζοντας την εξέλιξή τους και τον χολινεργικό τους έλεγχο μετά από SE. Σε αυτό το πλαίσιο, επιδιώξαμε επίσης να ανιχνεύσουμε τυχόν συσχετισμούς μεταξύ της συχνότητας των μεσοκρισικών εκφορτίσεων και των HFOs, στην περίπτωση που αυτές υπάρχουν. Οι εξωκυττάριες καταγραφές πραγματοποιήθηκαν από το υποπεδίο της CA3 διαφραγματικών (S) και κροταφικών (T) τομών ιππόκαμπου ή ταυτόχρονα από την πυραμιδική στοιβάδα της CA3 και τις βαθιές στοιβάδες του mEC βαθιά συνδυασμένων τομών ιπποκάμπου-mEC. Οι τομές προέρχονταν είτε από φυσιολογικά πειραματόζωα (Ν) είτε από πειραματόζωα που υποβλήθησαν σε μία γενικευμένη, παρατεταμένη SE-τύπου επιληπτική (60-90mg / Kg) κι επαγόμενη από ΡΤΖ (στο εξής "SE") κρίση κατά την 20η ημέρα μετά την γέννηση. Αυθόρμητες μεσοκρισικές εκφορτίσεις σε αμφότερες τις περιοχές (CA3, mEC) προκλήθηκαν με διαβροχή των τομών (ιπποκάμπου, συνδυασμένες) είτε με τΕΝΥ ελεύθερο-Mg2 + είτε σε τΕΝΥ με 4-Αμινοπυριδίνη (4-ΑΡ, 50 μΜ). Η συχνότητα CA3 IED των φετών του ιππόκαμπου ήταν παρόμοια με την ίδια προέλευση N φέτες σε όλα τα μοντέλα, αλλά διέφερε σε φέτες SE, χαμηλότερα σε ACSF χωρίς Mg2 + από ό, τι στο 4-ΑΡ, γεγονός που υποδηλώνει μακροπρόθεσμη αύξηση post-SE ενός ευαίσθητου 4-ΑΡ K + αγωγιμότητα (α). Η εφαρμογή της χολινεργικής από το λουτρό αύξησε τα ποσοστά IED των ιπποκαμπάλλων CA3 παγκοσμίως, αλλά είχε ειδικές επιδράσεις περιοχής και κλιματισμού σε HFO, υποδηλώνοντας ότι τα IEDs και HFOs είναι διαφορετικά υπερσυγχρονικά φαινόμενα που παράγονται μέσα σε παρόμοια νευρωνικά δίκτυα. Οι ζευγαρωμένες εγγραφές από τις πυραμίδες CA3 και mEC βαθιά στρώματα (V-VI) συνδυασμένων φετών (N ή SE) αποκάλυψαν ότι η συχνότητα IED ήταν χαμηλότερη σε mEC σε σύγκριση με CA3 και στα δύο μοντέλα. Η απομόνωση των δύο περιοχών δεν άλλαξε αυτή τη σχέση. Επίσης, η συχνότητα CA3 IED ήταν παρόμοια σε όλες τις φέτες (N, SE), ωστόσο, η συχνότητα mEC IED ήταν υψηλότερη σε φέτες SE vs N σε αμφότερα τα μοντέλα. Τα CA3 HFOs είχαν 100 φορές μεγαλύτερη ισχύ από αυτά που καταγράφηκαν από το mEC. Ο λόγος FR / R ήταν χαμηλότερος σε CA3 έναντι mEC όταν συνδέονταν λειτουργικά (Intact), μια διαφορά που εξαφανίστηκε όταν απομονώθηκαν. Ο λόγος FR / R αυξήθηκε σε CA3 απουσία mEC. Τόσο σε φέτες N και SE. Είναι ενδιαφέρον ότι η κατεύθυνση των μεταβολών ισχύος R και FR μετα-SE ήταν μια εικόνα καθρέφτη μεταξύ CA3 και mEC και επίσης μεταξύ N, SE φέτες, δηλαδή αυξήσεις ισχύος σε mEC αντιστοιχούσαν σε μειώσεις ισχύος σε CA3 μετά την SE. Η ανώριμη SE έχει βαθύ αντίκτυπο στην επικοινωνία του δικτύου CA3-mEC μακροπρόθεσμα και έχει ως αποτέλεσμα επιδράσεις ειδικά για την περιοχή σε ολόκληρο τον άξονα του septotemporal hippocampal. Οι μεταβολές στο δίκτυο του mEC μετά από SE, ενδέχεται να επιτρέψουν στην περιοχή αυτή να δρα ως ανεξάρτητο επιληπτογόνο υπόστρωμα μετά την SE, ενώ η ενισχυμένη χολινεργική διευκόλυνση στη συχνότητα των μεοσοκρισικών εκφορτίσεων στο διαφραγματικό άκρο του ιπποκάμπου, υποδηλώνει ότι τουλάχιστον σε αυτή την περιοχή, το κατώφλι για κρίσεις θα μπορούσε να τροποποιηθεί με ένα ειδικό ερέθισμα. Συνολικά, η συνέχιση των κρίσεων πρώιμης ζωής εξαρτάταιαπό την πληγείσα περιοχή και από τα ερεθίσματα που αντιμετωπίζει ο ενήλικας εγκέφαλος.