comentario
los niveles anormales de glucosa, ya sean demasiado altos o demasiado bajos, pueden causar convulsiones. El problema es especialmente pertinente para las personas con diabetes, cuyos niveles de glucosa en sangre pueden fluctuar ampliamente en el transcurso de un día, como resultado de enfermedades intercurrentes, variaciones en los niveles de insulina u otros factores metabólicos. Los estudios clínicos muestran que los adultos con hiperglucemia tienen una mayor predisposición a experimentar convulsiones., Estudios experimentales, tanto in vivo como in vitro, sugieren que una concentración umbral de glucosa es necesaria para apoyar la transmisión sináptica. Por el contrario, parece que la glucosa extracelular elevada está asociada con la hiperexcitabilidad neuronal, lo que indica que el equilibrio de glucosa es necesario para la neurotransmisión normal. La importancia del balance de glucosa ha sido identificada en estudios que demuestran que la hiperglucemia exacerba el daño cerebral inducido por isquemia, mientras que la hipoglucemia inducida por ayuno protege contra esta neurotoxicidad., El presente estudio, realizado por Schwechter y colaboradores, plantea la hipótesis de que la reducción de la glucosa extracelular podría mejorar la actividad convulsiva al disminuir la excitabilidad neuronal.
primero, Schwechter et al. se examinó la relación entre los niveles de glucosa extracelular y la sensibilidad a las crisis en ratas adultas in vivo. Probaron la hipótesis de que la glucosa elevada es proconvulsiva en el modelo flurotilo de convulsiones generalizadas (flurotilo es un convulsivo gaseoso capaz de inducir convulsiones por inhalación)., La hiperglucemia se indujo de dos maneras: (a) la administración de estreptozocina (STZ), que produce hiperglucemia de manera confiable y simula la diabetes; y (b) La inyección intraperitoneal a corto plazo de glucosa al 20% para crear una condición de hiperglucemia no cetótica independiente de la diabetes. Se utilizó una variedad de controles bien elegidos para comparar los resultados. Los tres grupos que comprendían «controles no diabéticos» incluyeron ratas inyectadas con el vehículo STZ, ratas inyectadas con STZ que no desarrollaron diabetes y ratas que no recibieron inyección pero que por lo demás fueron manejadas de manera idéntica a los otros animales., Un grupo de comparación final consistió en ratas que se sometieron a un ayuno de 24 horas y, por lo tanto, eran hipoglucémicas.
Las pruebas con flurotilo demostraron una correlación negativa entre el nivel de glucosa en sangre y el umbral de convulsiones clónicas, con ratas diabéticas inducidas por STZ que tuvieron umbrales de convulsiones significativamente más bajos que los controles no diabéticos. Las ratas hipoglucémicas en ayunas tenían los umbrales más altos., Para controlar otros efectos metabólicos u hormonales resultantes de la inyección de STZ, se inyectó glucosa al 20% a un grupo adicional de ratas, 30 minutos antes de la prueba de flurotilo, y luego se compararon con los controles inyectados con solución salina. Una vez más, las ratas hiperglucémicas tuvieron umbrales significativamente más bajos para las convulsiones de flurotilo clónico, lo que sugiere que la hiperglucemia en sí es proconvulsiva, tanto en ratas diabéticas como normales., Además, no se observó daño a las neuronas del hipocampo en ninguna de las condiciones experimentales, según lo evaluado por las técnicas de tinción de FLURO-Jade y plata, lo que sugiere que ni STZ ni glucosa elevada causan lesión neuronal estructural.
a continuación, Schwechter y sus colegas evaluaron los efectos de la glucosa extracelular elevada en la actividad epileptiforme in vitro. Cortes de corteza entorrinal-hipocampo fueron expuestos a un medio extracelular libre de Mg2+, causando estallidos epileptiformes para los cuales la amplitud y la frecuencia se pueden medir y comparar bajo diferentes condiciones experimentales., En un medio libre de Mg2+con glucosa extracelular de 10 mM (es decir, la concentración habitual de glucosa utilizada en experimentos en rodajas), se produjeron descargas epileptiformes típicas. Cuando la glucosa se incrementó a 20 mM, la frecuencia de ráfagas epileptiformes no cambió; sin embargo, las amplitudes de ráfagas aumentaron significativamente, lo que sugiere una mayor activación neuronal. El efecto se revirtió cuando se cambió la glucosa a 10 mm. además, no se observaron descargas epileptiformes en el líquido cefalorraquídeo (LCR) normal, es decir, 2 mM Mg2+, más una solución de glucosa de 20 mm., Como advertencia, considere el hecho de que casi todos los experimentos de electrofisiología de cortes cerebrales han utilizado una concentración de glucosa en LCR de 10 mM, en lugar de la concentración fisiológica, que está más cerca de 5 mm. la práctica convencionalmente aceptada de usar soluciones de alto nivel de glucosa se basa en la experiencia empírica, que muestra que la viabilidad sináptica de los cortes se optimiza con la concentración más alta (1).
Este estudio bien diseñado confirma el trabajo previo con varios modelos animales de diabetes, que muestran una reducción en el umbral convulsivo., El nuevo hallazgo importante de Schwechter y colegas es que la hiperglucemia, en sí misma, es proconvulsiva. ¿Cómo puede la glucosa elevada mejorar la susceptibilidad a las convulsiones? La respuesta a esta pregunta crucial sobre el mecanismo de acción espera más investigación, ya que el mecanismo per se no se aborda en este informe. Sin embargo, una pista para la respuesta podría ser obtenida de la observación de los autores de que la hipoglucemia se asoció con un umbral convulsivo más alto., Otros estudios han indicado que restringir las calorías, induciendo así la hipoglucemia, en el ratón EL propenso a la epilepsia también reduce la susceptibilidad a las convulsiones (2). Con cualquier modelo que induce hipoglucemia, debe excluirse el papel de la cetosis, ya que las cetonas mismas pueden afectar el umbral convulsivo (3). Además, otros múltiples mecanismos podrían explicar las alteraciones de la excitabilidad neuronal inducidas por hipoglucemia e hiperglucemia., Además, los efectos de la edad sobre el equilibrio de glucosa y la excitabilidad neuronal deben ser delineados, ya que los niños con diabetes tienden a desarrollar convulsiones con hipoglucemia en lugar de con hiperglucemia. Además de aclarar aún más la relación entre la hiperglucemia y las convulsiones, Schwechter et al. destacar el vínculo entre el metabolismo y la excitabilidad neuronal y enfatizar la necesidad de más investigación sobre los efectos a largo plazo de la hiperglucemia en varios aspectos de la función cerebral (4).
