title: The influence of levetiracetam and valproate on apoptosis and cytotoxic function of CD8+ T lymphocytes in vitro
title: Der Einfluss von Levetiracetam und Valproat auf die Apoptose und die zytotoxische Funktion von CD8+ T Lymphozyten in vitro
Creators: name: Li, Gang
Publisher: name: Philipps-Universität Marburg
Year: 2011
Subjects: Medizin, Gesundheit
valproate
Epilepsie
Apoptose
Perforin
perforin
CD107
apoptosis
degranulation
CD8+ T lymphocytes
proliferation
CD8+ T Lymphozyten
Levetiracetam
Valporat

description: Hintergrund Epilepsie-Patienten,
      die Levetiracetam einnahmen, zeigten eine höhere Rate an
      Infektionen vor allem der oberen Luftwege. Darüber hinaus
      wiesen experimentelle und klinische Daten auch auf eine
      immunmodulatorische Wirkung von Valproat hin. Der genaue
      Mechanismus der Beeinflussung des Immunsystems durch beide
      Antikonvulsiva ist allerdings nicht vollständig geklärt.
      Daher war es das Ziel der Arbeit, den Einfluss von
      Levetiracetam und Valproat auf die Apoptose und zytotoxische
      Funktion von CD8+ T- Lymphozyten in vitro näher zu
      charakterisieren. Methoden Nach Isolation von peripheren
      mononukleären Zellen im Blut bei 15 gesunden Probanden (9
      weiblich (60%); 35, 7 ± 12,1 Jahre) wurde die Apoptoserate
      und zytotoxische Funktion von CD8+ T- Lymphozyten mittles
      durchflusszytometrische Methoden erfasst. Dabei wurde die
      Apoptoserate über die Bindung von Annexin V festgestellt. Die
      Funktionstestung beruhte auf dem Nachweis von Perforin und
      der Expression von CD107 nach Stimulation der Zellen mit
      viralen Proteinen (Cytomegalovirus, Epstein-Barr Virus,
      Influenza virus; CEF). Die Messungen wurden ohne und nach
      Inkubation mit jeweils 5 mg/l Levetiracetam, 50 mg/l
      Levetiracetam, 10 mg/l Valproat und 100 mg/l Valproat
      durchgeführt. Die Inkubationsdauer mit den jeweiligen
      Medikamenten wurden auf 1 h und 24 h festgelegt.
      Gruppenvergleiche wurden mit t-Tests für abhängige
      Stichproben durchgeführt bei einem Signifikanzniveau von
      p=0,05. Ergebnisse Die niedrige (5 mg/l) und die hohe (50
      mg/l) Konzentration von Levetiracetam verminderten
      signifikant die Ausschüttung von Perforin (LEV 50 mg/L vs CEF
      Kontrolle : 25.,8±12,.9% vs 18,.2±9,.7%, p&lt;0,.01; LEV
      5mg/L vs KontrolleCEF: 24,.1±13,.7% vs 18,.2±9,.7%,
      p&lt;0,.01; n=15) und CD107 Expression auf CD8+ T-
      Lymphozyten (LEV 50mg/L vs KontrolleCEF: 5,.3±2,.5% vs
      11,.5±4,.7%, p&lt;0,.01; LEV 5mg/L vs KontrolleCEF:
      6,.7±2,.2% vs 11,.5±4,.7%, p&lt;0,.01; n=15) nach Stimulation
      mit Viruspeptiden (p &lt; 0,01). Levetiracetam zeigte keinen
      signifikanten Einfluss auf die Apoptoserate von CD8+ T-
      Lymphozyten. Die hohe Konzentration von Valproat (100 mg/l)
      zeigte eine signifikante Verminderung der Apoptoserate von
      CD8+ T- Lymphozyten nach einer Inkubationsdauer von 24 h (VPA
      100mg/L vs Kontrollecontrol: 7,.8±3,.4% vs 11,.5±4,.2%,
      p&lt;0,.01, n=15), hatte aber keinen Effekt auf die
      Ausschüttung von Perforin oder CD107 Expression (p&gt;0,05).
      Schlussfolgerung Levetiracetam bewirkte eine moderate
      Verminderung der Degranulation von CD8+ T- Lymphozyten, was
      ein möglicher Pathomechanismus für die klinisch bemerkte,
      erhöhte Infektionsrate bei mit Levetiracetam behandelnden
      Epilepsiepatienten darstellen könnte. Darüber hinaus führen
      die Ergebnisse zu der Hypothese, dass auch ein Teil der
      antikonvulsiven Wirkung von Levetiracetam durch die
      aufgezeigten immunmodulatorischen Effekte bedingt sein
      könnte, im Sinne einer Reduktion von Entzündung in der
      epileptogenen Zone und einer Stabilisierung der
      Bluthirnschranke. Valproat hatte keinen Einfluss auf die
      Funktion von CD8+ T- Lymphozyten, aber verlangsamte die
      Apoptoserate.
description: Purpose: Previous studies showed
      that epilepsy patients treated with levetiracetam (LEV) had a
      higher incidence of upper respiratory tract infections and
      experimental and clinical data suggest also an
      immunomodulatory actions of valproate (VPA). The aim of this
      study was, therefore, to investigate the influence of LEV and
      VPA on apoptosis and cytotoxic function of CD8+ T lymphocytes
      in vitro. Methods: After isolation of peripheral blood
      mononuclear cells (PBMCs) in 15 healthy subjects (9 female
      (60%), age: 35.7±12.1 years), apoptosis and cytotoxic
      function of CD8+ T lymphocytes were measured in vitro using
      immunofluorescence labeling and flow cytometry. Drug
      concentrations applied were 5mg/L and 50mg/L for LEV and
      10mg/L and100mg/L for VPA, respectively. Apoptosis rates of
      CD8+ T lymphocytes were determined after incubation of PBMCs
      with LEV or VPA for 1h or 24h. Apoptotic CD8+ T lymphocytes
      were deifiined as CD3+/CD8+/ Annexin V+/PI- after
      applyingwiththe Annexin V Apoptosis Detection Kit® and flow
      cytometry. Perforin release, CD107a/b expression and
      proliferation of CD8+ T lymphocytes were measured within in
      the different groups following activation of CD8+ T
      lymphocytes with virus peptides, (which were made from
      cytomegalovirus, Epstein-Barr virus, and influenza virus;
      （CEF)）. Degranulation of CD8+ T lymphocyte was indicated by
      perforin release and the increase of CD107a/b expression on
      the cell surface. Group comparisons were performed with the
      paired t-test. T and the significance level was set to
      p&lt;0.05. Results: Both high (50mg/L) and low (5mg/L)
      concentrations of LEV decreased perforin release (LEV 50 mg/L
      vs controlCEF : 25.8±12.9% vs 18.2±9.7%, p&lt;0.01; LEV 5mg/L
      vs control CEF: 24.1±13.7% vs 18.2±9.7%, p&lt;0.01; n=15) and
      CD107a/b expression (LEV 50mg/L vs control CEF: 5.3±2.5% vs
      11.5±4.7%, p&lt;0.01; LEV 5mg/L vs control CEF: 6.7±2.2% vs
      11.5±4.7%, p&lt;0.01; n=15) of CD8+ T lymphocytes after 2h of
      virus-peptide induced stimulation. LEV had no influence on
      apoptosis and proliferation of CD8+ T lymphocytes (p﹥0.05).
      High concentration of VPA (100mg/L) prevented spontaneous
      apoptosis of CD8+ T lymphocytes after incubation for 24 h
      (VPA 100mg/L vs control: 7.8±3.4% vs 11.5±4.2%, p&lt;0.01,
      n=15), but had no effects on perforin release or CD107a/b
      expression (p﹥0.05). Conclusions: LEV showed a moderate
      attenuating effect on degranulation of CD8+ T lymphocytes
      which may contribute to the increased incidence of upper
      respiratory tract infections in LEV treated patients.
      Moreover, it is hypothesized that LEV‘s attenuating effect on
      perforin release adds to its anticonvulsant potency via
      reduction of inflammation in the epileptogenic zone and
      blood-brain-barrier disruption. Valproate revealed no effects
      onf the function of CD8+ T lymphocytes function but slowed
      apoptosis