Increased pH and inorganic phosphate in temporal seizure foci demonstrated by [31P]MRS.

Summary: To investigate alterations of brain metabolism associated with temporal lobe epilepsy, [31P]MRS studies were performed on the anterotemporal lobes of patients with medically refractory complex partial seizures. Interictally, the pH was significantly more alkaline in the temporal lobe ipsilateral to the seizure focus (7.25 vs. 7.08, p < 0.05), and the inorganic phosphorous concentration was greater on the side of the epileptogenic focus (1.9 vs. 1. 1 mM, p < 0.05). These changes in pH and inorganic phosphate may represent metabolic alterations secondary to seizures. Alternatively, because alkalosis enhances neural excitability and may enhance seizure activity, the increased pH of the seizure focus may provide insight into the pathophysiologic mechanism of epileptic seizures. RESUME Afin d'etudier les modifications du metabolisme cerebral associees a l'epilepsie du lobe temporal, les auteurs ont pratique des etudes par [31P] MRS sur les lobes temporaux anterieurs de patients presentant des crises partielles complexes rebelles au traitement medical. En intercritique, le pH etait significativement plus alcalin dans le lobe temporal ipsi-lateral au foyer critique (7.25 contre 7.08 p < 0.05), et la concentration de phosphore anorganique etait plus elevke du cote du foyer epileptogene (1.9 contre 1.1 mM p < 0.05). Ces modifications de pH et des phosphates anorganiques peuvent representer des alterations metaboliques secondaires aux crises. Par ailleurs, comme l'alcalose augmente I'excitabilite neuronale et peut augmenter l'activite critique, I'elevation de pH au niveau du foyer critique peut fournir des renseignements sur les mecanismes physiopathologiques des crises epileptiques. RESUMEN Para investigar las alteraciones del metabolismo cerebral aso ciadas a epilepsia del lobulo temporal se han realizado estudios de resonancia Magnetica con espectrografia, utilizando [31P], en la region anterior de los lobulos temporales de enfermos con ataques parciales complejos refractarios a tratamiento medico. Interictalmente el pH fue significativamente mas alcalino en el lobulo temporal ipsilateral al foco de ataques (7.25 contra 7.08, p < 0.05) y la concentracion de fosforo inorganico due mas elevada en el lado del foco epileptogenico (1.9 contra 1.1 mM, p < 0.05). Estos cambios del pH y del fosforo inorganico pueden representar alteraciones metabolicas secundarias de los ataques. Por otro lado, y puesto que la alcalosis incrementa la excitabilidad neuronal y puede tambien aumentar la actividad de ataques, la elevacion del pH en el foco activo puede proporcionar ciertas explicaciones acerca del mecanismo fisiopatologico de los ataques epilepticos. ZUSAMMENFASSUNG Bei Patienten mit therapieresisten komplexen Partialanfallen wurde der vordere Temporallappen mit [31P] Magnet-Resonanz-Spektroskopie (MRS) untersucht, um Veranderungen im Hirnmetabolismus bei Temporallappenepilepsie festzustellen. Interiktal war im Temporallappen mit dem Fokus der pH signifikant alkalischer (7.25 gegenuber 7.08, p 0.05) und die Konzentration von anorganischem Phosphat erhoht (1.9 gegenuber 1.1 mM, p 0.05). Diese Veranderungen von pH und anorganischem Phosphat konnten eine sekundare metabolische Veranderung durchAnfalle darstellen. Da Alkalose die neurale Erregbarkeit verstarkt und damit auch die Anfallsaktivitat fordern kann, konnte die ph-Erhohung des Fokus zu weiteren Einsichten in die Pathophysiologie fuhren.