WikiDer > Эпилептогенез - Википедия

Epileptogenesis - Wikipedia

Эпилептогенез это постепенный процесс, посредством которого нормальный мозг развивается эпилепсия. Эпилепсия - это хроническое заболевание, при котором припадки происходить.[1] Эти изменения в мозге иногда вызывают нейроны стрелять гипер-синхронным способом, известным как захват.[2]

Причины

Причины эпилепсии широко классифицируются как генетические, структурные / метаболические или неизвестные.[3] Все, что вызывает эпилепсию, вызывает эпилептогенез, потому что эпилептогенез - это процесс развития эпилепсии. Структурные причины эпилепсии включают: нейродегенеративные заболевания, травматическое повреждение мозга, Инсульт, опухоль головного мозга, инфекции Центральная нервная система, и эпилептический статус (длительный приступ или серия приступов, происходящих в быстрой последовательности).[4]

Инкубационный период

После травмы головного мозга часто наступает «тихий» или «латентный период», длящийся месяцы или годы, в течение которого припадки не возникают;[5] Канадский нейрохирург Уайлдер Пенфилд назвал это время между травмой и припадком «тихим периодом странного созревания».[6] В этот латентный период изменения физиологии мозга приводят к развитию эпилепсии.[5] Этот процесс, во время которого формируются гипервозбудимые нейронные сети, называется эпилептогенезом.[5] Если исследователи лучше поймут эпилептогенез, латентный период может позволить поставщикам медицинских услуг вмешиваться в развитие эпилепсии или уменьшить ее тяжесть.[5]

Патофизиология

Изменения, происходящие во время эпилептогенеза, плохо изучены, но предполагается, что они включают гибель клеток, разрастание аксонов, реорганизацию нейронных сетей, изменения высвобождения нейротрансмиттеров и нейрогенез.[4] Эти изменения вызывают гипервозбудимость нейронов и могут привести к спонтанным припадкам.[4]

Области мозга, которые очень чувствительны к повреждениям и могут вызывать эпилептогенез, включают: височная доля структуры, такие как гиппокамп, то миндалина, а грушевидная кора.[5]

Реорганизация нейронов

В дополнение к химическим процессам может изменяться физическая структура нейронов мозга. В приобретенная эпилепсия как на людях, так и на животных моделях, пирамидные нейроны потеряны и новые синапсы сформированы.[2]

Гипервозбудимость, характерный признак эпилептогенеза, при котором вероятность того, что нейронные сети будет активироваться увеличивается, может быть из-за потери тормозных нейронов, таких как ГАМКергический интернейроны, что обычно уравновешивает возбудимость других нейронов.[2] Нейрональные цепи, которые являются эпилептическими, известны своей сверхвозбудимостью и отсутствием нормального баланса глутаматергических нейронов (тех, которые обычно увеличивают возбуждение) и ГАМКергических нейронов (тех, которые его уменьшают).[5] Кроме того, уровни ГАМК и чувствительность ГАМКА рецепторы к нейротрансмиттеру может уменьшиться, что приведет к меньшему торможению.[2]

Другой предполагаемый механизм эпилептогенеза при ЧМТ заключается в повреждении белое вещество вызывает гипервозбудимость, эффективно подрывая кора головного мозга.[7]

Активация глутаматного рецептора

Считается, что активация биохимические рецепторы на поверхности нейронов участвует в эпилептогенезе; к ним относятся TrkB нейротрофин рецептор и оба ионотропные рецепторы глутамата и метаботропные рецепторы глутамата (те, которые напрямую связаны с ионный канал и те, которых нет соответственно).[1] Каждый из этих типов рецепторов может при активации вызывать повышение концентрации кальций ионы (Ca2+) в области клетки, на которой расположены рецепторы, и этот Ca2+ может активировать ферменты, такие как Src и Fyn что может привести к эпилептогенезу.[1]

Чрезмерное высвобождение нейромедиатора глутамат широко признан важной частью эпилептогенеза сразу после Травма головного мозга, в том числе у человека.[5] Чрезмерное высвобождение глутамата приводит к эксайтотоксичность, в котором нейроны чрезмерно деполяризованный, внутриклеточный Ca2+ концентрации резко возрастают, что приводит к повреждению или смерти клеток.[5] Избыточная глутаматергическая активность также характерна для нейронных цепей после развития эпилепсии, но глутамат, по-видимому, не играет важной роли в эпилептогенезе в латентный период.[5] Другой фактор гипервозбудимости может включать снижение концентрация Са2+ за пределами ячейки (т.е. в внеклеточное пространство) и снижение активности АТФаза в глиальные клетки.[2]

Нарушение гематоэнцефалического барьера

Гематоэнцефалический барьер (BBB) ​​нарушение происходит в высокой степени после всех поражений головного мозга, которые могут вызвать эпилепсию после травм, например, инсульт, черепно-мозговую травму, инфекцию мозга или опухоль головного мозга.[8] Несколько экспериментальных моделей показали, что разрушение ГЭБ лежит в основе эпилептогенеза.[9][10] Кроме того, было показано, что альбумин, самый частый белок в сыворотка агент, который просачивается из крови в мозг паренхима в условиях нарушения ГЭБ и вызывает эпилептогенез за счет активации трансформирующий фактор роста бета рецептор на астроциты.[11][12][13] Дополнительное исследование показало, что этот процесс опосредован уникальным воспалительным паттерном. [12][14] и формирование возбуждающего синапсы.[15] Патогенное влияние было также объяснено экстравазацией других веществ, переносимых с кровью, таких как гемосидерин или же утюг.[7] Утюг из гемоглобин, молекула красных кровяных телец, может привести к образованию свободные радикалы этот ущерб клеточные мембраны; этот процесс был связан с эпилептогенезом.[16]

Уход

Основная цель исследований эпилепсии - определение методов лечения, которые прерывают или обращают вспять эпилептогенез. Исследования в основном на животных моделях предложили широкий спектр возможных противоэпилептогенных стратегий, хотя на сегодняшний день в клинических испытаниях не было продемонстрировано, что такая терапия является противоэпилептогенной.[17] Немного противосудорожное средство наркотики, в том числе леветирацетам и этосуксимид показали многообещающую активность на животных моделях. Другими многообещающими стратегиями являются ингибирование передачи сигналов интерлейкина 1β такими лекарствами, как VX-765; модуляция передачи сигналов сфингозин-1-фосфата лекарствами, такими как финголимод; активация рапамицина-мишени млекопитающих (mTOR) наркотиками, такими как рапамицин; гормон эритропоэтин; и, как это ни парадоксально, лекарства, такие как антагонист α2 адренергических рецепторов атипамезол и каннабиноидный антагонист CB1 SR141716A (римонабант) с провозбуждающей активностью. Открытие роли, которую играет активация TGF-бета в эпилептогенезе, подняло гипотезу о том, что блокирование этой передачи сигналов может предотвратить эпилептогенез. Лозартан, обычно используемый препарат для лечения гипертонии предотвращает эпилепсию и способствует заживлению ГЭБ на животных моделях. Проверка потенциала противоэпилептогенных агентов (например, лозартана) или лечебных препаратов ГЭБ требует биомаркеры для отбора пациентов и последующего лечения.[18] Визуализация разрушения ГЭБ продемонстрировала способность модели на животных служить в качестве биомаркер эпилептогенеза [19] также было показано, что определенные паттерны ЭЭГ предсказывают эпилепсию на нескольких моделях.[20]

История

На протяжении большей части истории, когда существуют письменные записи по этому вопросу, вероятно, обычно считалось, что эпилепсия возникла в результате сверхъестественного процесса.[21] Даже в медицинской профессии идеи эпилептогенеза как сверхъестественного явления были отвергнуты только в 18 веке.[21] Однако биологические объяснения также существуют давно, и иногда объяснения содержат как биологические, так и сверхъестественные элементы.[21]

Исследование

Эпилептогенез, происходящий в головном мозге человека, был смоделирован на различных животные модели и культура клеток модели.[1] Эпилептогенез плохо изучен,[5] и более глубокое понимание этого процесса может помочь исследователям в предотвращении приступов, диагностике эпилепсии,[22] и разработка методов лечения для предотвращения этого.[1]

Смотрите также

Рекомендации

  1. ^ а б c d е Макнамара Дж.О., Хуанг Ю.З., Леонард А.С. (октябрь 2006 г.). «Молекулярные сигнальные механизмы, лежащие в основе эпилептогенеза». Sci. STKE. 2006 (356): re12. Дои:10.1126 / stke.3562006re12. PMID 17033045.
  2. ^ а б c d е Армихо Х.А., Вальдизан Э.М., Де Лас-Куэвас I, Куадрадо А (2002). «Успехи физиопатологии эпилептогенеза: молекулярные аспекты». Rev Neurol (на испанском). 34 (5): 409–29. PMID 12040510.
  3. ^ Noebels, Jeffrey L .; Аволи, Массимо (29.06.2012). Основные механизмы эпилепсии Джаспера. Издательство Оксфордского университета. п. 3. ISBN 9780199746545. Получено 2014-10-16.
  4. ^ а б c Герман С.Т. (январь 2006 г.). «Клинические испытания по профилактике эпилептогенеза». Эпилепсия Res. 68 (1): 35–8. Дои:10.1016 / j.eplepsyres.2005.09.015. PMID 16377141.
  5. ^ а б c d е ж грамм час я j Арониаду-Андерьяска В., Фрич Б., Ф. Кашу, М. Ф. Брага (февраль 2008 г.). «Патология и патофизиология миндалевидного тела при эпилептогенезе и эпилепсии». Эпилепсия Res. 78 (2–3): 102–16. Дои:10.1016 / j.eplepsyres.2007.11.011. ЧВК 2272535. PMID 18226499.
  6. ^ «Посттравматическая эпилепсия». Br Med J. 2 (6132): 229. 1978. Дои:10.1136 / bmj.2.6132.229. ЧВК 1606365. PMID 98198.
  7. ^ а б Фирлик К.С., Спенсер Д.Д. (2004). «Хирургия посттравматической эпилепсии». В Dodson WE, Avanzini G, Shorvon SD, Fish DR, Perucca E (ред.). Лечение эпилепсии. Оксфорд: Blackwell Science. п. 775. ISBN 0-632-06046-8. Получено 2008-06-09.
  8. ^ Шевон К.А., Тобочник С., Эйсса Т., Меррикс Е., Гилл Б., Пэрриш Р.Р., Бейтман Л.М., Маккханн Г.М. мл., Эмерсон Р.Г., Тревельян А.Дж. (2019). «Мультимасштабные записи раскрывают динамическую пространственную структуру судорог у людей». Нейробиол Дис. 127: 303–311. Дои:10.1016 / j.nbd.2019.03.015. ЧВК 6588430. PMID 30898669.CS1 maint: несколько имен: список авторов (связь)
  9. ^ Зайфферт Э., Драйер Дж. П., Ивенс С., Бехманн I, Хайнеманн Ю., Фридман А. (2004). «Продолжительное нарушение гематоэнцефалического барьера вызывает эпилептический очаг в соматосенсорной коре крыс. J». Неврология. 24 (36): 7829–36. Дои:10.1523 / JNEUROSCI.1751-04.2004. PMID 15356194.CS1 maint: несколько имен: список авторов (связь)
  10. ^ ван Влит Е.А., да Коста Араужо С., Редекер С., ван Шайк Р., Ароника Е., Гортер Дж. А. (2007). «Утечка гематоэнцефалического барьера может привести к прогрессированию височной эпилепсии». Мозг. 130 (2): 521–534. Дои:10.1093 / мозг / awl318. PMID 17124188.CS1 maint: несколько имен: список авторов (связь)
  11. ^ Ivens S, Kaufer D, Seiffert E, Bechmann I, Tomkins O, Heinemann U, Friedman A (2007). «Опосредованное рецептором TGF-бета захват альбумина астроцитами участвует в неокортикальном эпилептогенезе». Мозг. 130 (Pt 2): 535–47. Дои:10.1093 / мозг / awl317. PMID 17121744.CS1 maint: несколько имен: список авторов (связь)
  12. ^ а б Cacheaux LP, Ivens S, Дэвид Y, Лахтер AJ, Бар-Кляйн G, Шапира M, Heinemann U, Friedman A, Kaufer D (2009). «Профилирование транскриптома показывает участие передачи сигналов TGF-бета в эпилептогенезе». Журнал неврологии. 29 (28): 8927–8935. Дои:10.1523 / JNEUROSCI.0430-09.2009. ЧВК 2875073. PMID 19605630.CS1 maint: несколько имен: список авторов (связь)
  13. ^ Дэвид Y, Флорес LP, Ивенс S, Heinemann U, Kaufer D, Friedman A (2009). "Астроцитарная дисфункция в эпилептогенезе: последствия изменения буферизации калия и глутамата?". Журнал неврологии. 29 (34): 10588–99. Дои:10.1523 / JNEUROSCI.2323-09.2009. ЧВК 2875068. PMID 19710312.CS1 maint: несколько имен: список авторов (связь)
  14. ^ Леви Н., Миликовский Д.З., Баранаускас Г., Виноградов Э., Давид Ю., Кетцеф М., Абутбуль С., Вайсберг И., Каминцкий Л., Флейдервиш И., Фридман А., Монсонего А. (2015). «Дифференциальная передача сигналов TGF-β в глиальных субпопуляциях лежит в основе IL-6-опосредованного эпилептогенеза у мышей». J Immunol. 195: 1713–22. Дои:10.4049 / jimmunol.1401446. PMID 26136430.CS1 maint: несколько имен: список авторов (связь)
  15. ^ Вайсберг И., Вуд Л., Каминцкий Л., Васкес О., Миликовский Д. З., Александр А., Оппенгейм Х, Ардиццоне С., Беккер А., Фриджерио Ф, Веццани А., Баквальтер М. С., Хугенард-младший, Фридман А., Кауфер Д. (2015). «Альбумин индуцирует возбуждающий синаптогенез посредством передачи сигналов астроцитарного TGF-β / ALK5 в модели приобретенной эпилепсии после дисфункции гематоэнцефалического барьера». Нейробиол Дис. 78: 115–25. Дои:10.1016 / j.nbd.2015.02.029. ЧВК 4426044. PMID 25836421.CS1 maint: несколько имен: список авторов (связь)
  16. ^ Беги Э (2004). «Этиология эпилепсии». В Dodson WE, Avanzini G, Shorvon SD, Fish DR, Perucca E (ред.). Лечение эпилепсии. Оксфорд: Blackwell Science. п. 61. ISBN 0-632-06046-8. Получено 2008-06-09.
  17. ^ Камински, Р. М .; Rogawski, M. A .; Клитгаард, Х (2014). «Потенциал противосудорожных препаратов и агентов, которые действуют на новые молекулярные мишени в качестве противоэпилептогенного лечения». Нейротерапия. 11 (2): 385–400. Дои:10.1007 / s13311-014-0266-1. ЧВК 3996125. PMID 24671870.
  18. ^ Friedman A, Bar-Klein G, Serlin Y, Parmet Y, Heinemann U, Kaufer D (2014). «Следует ли вводить лозартан после травмы головного мозга?». Эксперт Rev Neurother. 14: 1365–75. Дои:10.1586/14737175.2014.972945. PMID 25346269.CS1 maint: несколько имен: список авторов (связь)
  19. ^ Бар-Кляйн Г., Люблинский С., Каминцкий Л., Нойман И., Векслер Р., Далипай Х., Сенаторов В. В. мл., Свиса Э., Розенбах Д., Элазары Н., Миликовский Д. З., Милк Н., Кассирер М., Росман Ю., Серлин Ю., Эйзенкрафт А. , Хасиды Y, Пармет Y, Kaufer D, Friedman A (2017). «Визуализация дисфункции гематоэнцефалического барьера как биомаркера эпилептогенеза». Мозг. 140: 1692–1705. Дои:10.1093 / мозг / awx073. PMID 28444141.CS1 maint: несколько имен: список авторов (связь)
  20. ^ Миликовский Д.З., Вайсберг И., Каминтски Л., Липпманн К., Шефенбауэр О, Фриджерио Ф, Рицци М., Шейнтух Л., Зелиг Д., Офер Дж., Веццани А., Фридман А. (2017). «Электрокортикографическая динамика как новый биомаркер в пяти моделях эпилептогенеза». J Neurosci. 37: 4450–4461. Дои:10.1523 / JNEUROSCI.2446-16.2017. ЧВК 6596657. PMID 28330876.CS1 maint: несколько имен: список авторов (связь)
  21. ^ а б c Иди MJ, Бладин П.Ф. (2001). «Толкование эпилептического процесса». Священная болезнь: история медицинского понимания эпилепсии. Лондон: Джон Либби. п. 80. ISBN 0-86196-607-4. Получено 2008-06-12.
  22. ^ Leśkiewicz M, Lasoń W (2007). «Нейрохимические механизмы височной эпилепсии: обновление». Prz. Лек. (по польски). 64 (11): 960–4. PMID 18409413.