Some Age‐Dependent Biochemical Changes in Mice Susceptible to Seizures
Authors: Hertz L. , Schousboe A. , Formby B. , Lennox‐Buchthal M. 
Published: November 2007

Summary

Mice susceptible to audiogenic seizures (DBA strain) and mice not susceptible (C57 strain) were tested by elevating the body temperature. At 30 days of age 64% of the DBA mice developed convulsions and one‐quarter died, whereas only 1 of 20 of the C57 mice had a convulsion although one‐fifth died. At 20 days 15% of DBA mice had a convulsion, at 40 days none did. Mice of the DBA strain thus seem to be a valid animal model of febrile convulsions in humans.
At the age of peak susceptibility to convulsions, but not before or after, the brains of DBA mice had marked diminution in (Na, K)‐activated ATPase, diminished concentration of K+, diminished K+‐stimulated release of GABA, and diminished oxygen uptake.
The neurochemical alterations point to a genetically determined age‐dependent enzyme deficit in the brain with resultant ionic and metabolic changes that might contribute to seizure susceptibility.

RÉsumé

On a testé des souris susceptibles (souche DBA) ou non (souche C57) de faire des crises audiogènes en élévant la température corporelle. A l'âge de 30 jours, 64% des souris de la souche DBA présentait des convulsions et 1/4 mourrait, tandis que seulement une souris sur 20 de la souche C57 avait des crises bien qu'un cinquième mourrait. A 20 jours d'âge, 15% des souris susceptibles avaient une crise, et à 40 jours aucune n'en présentait. Les souris de la souche DBA semblent done être un modèle animal valable pour l'étude des crises fébriles convulsives chez lliomme.
A l'âge où la susceptibilityéà faire des convulsions est à son maximum, mais ni avant ni après, les cerveaux des souris de la souche DBA présentent une importante diminution en ATPase (Na, K)‐activée, une diminution du GABA libére par K+, et une diminution de la consommation en O2.
Les modifications biochimiques pourraient mettre en évidence le déficit d'une enzyme cérébral génétiquement déterminée et dépendant de l'lâge, avec pour conséquences de modifications ioniques et métaboliques pouvant contribuer à la susceptibilityé aux crises.

RESUMEN

Mediante la elevación de la temperatura corporal se han estuidiado ratones susceptibles de tener ataques audiogenicos (raza DBA) y tambien ratones no susceptibles (raza C57). A los 30 dfas de edad un 64% de los ratones susceptibles (DBA) desarrollaron convulsiones y un 25% murieron, mientras que solamente 1 de los 20 ratones no susceptibles (C57) tuvieron convulsiones, aunque un 20% murieron. A los 20 días de edad, 15% de los ratones DBA tuvieron una convulsión y a los 40 días ninguno tuvo ataques. Así pues el ratón DBA parece ser un modelo animal válido para el estudio de las convulsiones febriles en humanos.
A la edad de máxima susceptibilidad para convulsiones, y no antes o despues, los cerebros de los ratones DBA mostraron: gran reduccion de la (Na, K)‐activada ATPasa; disminución de la concentración de K+; descenso de la liberación de GABA, estimulada por el K+ y reduccion de la utilización de O2.
Estas alteraciones neuroquimicas sugieren un defecto enzimático cerebral, genéticamente determinado y dependiente de la edad el cual produciría cambios ionicos y metabólicos que podrían contribuir en la susceptibilidad para los ataques.

ZUSAMMEnfassung

Mäuse mit (DBA Stamm) und ohne (C57 Stamm) Empfindlichkeit für audiogene Anfälle wurden bei erhöhter Körpertemperatur untersucht. Im Alter von 30 Tagen entwickelten 64% der Mäuse des DBA Stammes Krämpfe und 1/4 von ihnen starb. Dem gegenüber hatte nur eine von 20 Mäusen des C57 Stammes Krampfe obwohl 1/5 der Mäuse starb. Im Alter von 20 Tagen krampften 15% der DBA‐Mäuse, mit 40 Tagen keine. Mäuse des DBA Stammes scheinen demnach ein gültiges Tiermodell der Fieberkrämpfe des Menschen zu sein.
Im Alter der höchsten Krampfbereitschaft aber weder davor noch danach zeigten die Gehirne der Mäuse des DBA‐Stammes folgende Auffälligkeiten: Deutliche Verminderung der (Na, K)‐aktivierten ATPase, verminderte Konzentration von Kalium, verminderte Freisetzung von GABA nach Kaliumstimulation, verminderte O2 Aufnahme.
Die neurochemischen Veränderungen deuten auf ein genetisch bestimmtes altersabhängiges Enzymdefizit im Gehirn mit daraus folgenden Ionen‐und Stoffwechselveränderungen, die vermutlich zu Krampfbereitschaft beitragen.