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des taux de glucose anormaux, qu’ils soient trop élevés ou trop bas, peuvent provoquer des convulsions. Le problème est particulièrement pertinent pour les personnes atteintes de diabète, dont la glycémie peut fluctuer considérablement au cours d’une journée, en raison d’une maladie intercurrente, de variations des niveaux d’insuline ou d’autres facteurs métaboliques. Les études cliniques montrent que les adultes atteints d’hyperglycémie ont une prédisposition accrue aux crises., Des études expérimentales, in vivo et in vitro, suggèrent qu’une concentration seuil de glucose est nécessaire pour soutenir la transmission synaptique. Inversement, il semble qu’un glucose extracellulaire élevé soit associé à une hyperexcitabilité neuronale, ce qui indique que l’équilibre du glucose est nécessaire pour une neurotransmission normale. L’importance de l’équilibre du glucose a été identifiée dans des études démontrant que l’hyperglycémie exacerbe les lésions cérébrales induites par l’ischémie, tandis que l’hypoglycémie induite par le jeûne protège contre cette neurotoxicité., La présente étude, par Schwechter et ses collègues, émet l’hypothèse que la réduction du glucose extracellulaire pourrait améliorer l’activité des crises en diminuant l’excitabilité neuronale.
tout d’abord, Schwechter et coll. a examiné la relation entre les niveaux de glucose extracellulaire et la sensibilité aux crises chez les rats adultes in vivo. Ils ont testé l’hypothèse que le glucose élevé est proconvulsant dans le modèle flurothyl des crises généralisées (flurothyl est un convulsant gazeux capable d’induire des crises par inhalation)., L’hyperglycémie a été induite de deux façons: (A) l’administration de streptozocine (STZ), qui produit de manière fiable une hyperglycémie et simule le diabète; et (b) l’injection intrapéritonéale à court terme de glucose à 20% pour créer une condition d’hyperglycémie Non cétotique indépendante du diabète. Divers contrôles bien choisis ont été utilisés pour comparer les résultats. Les trois groupes comprenant les « témoins non diabétiques” comprenaient les rats injectés avec le véhicule STZ, les rats injectés avec STZ qui n’ont pas développé de diabète et les rats qui n’ont reçu aucune injection mais qui ont été manipulés de manière identique aux autres animaux., Un dernier groupe témoin était composé de rats qui ont subi un jeûne de 24 heures et qui étaient donc hypoglycémiques.
Les tests avec flurothyl ont démontré une corrélation négative entre la glycémie et le seuil de crise clonique—les rats diabétiques induits par STZ ayant des seuils de crise significativement plus faibles que les témoins non diabétiques. Les rats hypoglycémiques à jeun présentaient les seuils les plus élevés., Pour contrôler d’autres effets métaboliques ou hormonaux résultant de L’injection de STZ, un groupe supplémentaire de rats a été injecté avec 20% de glucose, 30 minutes avant le test de flurothyl, puis ont été comparés avec des témoins injectés de solution saline. Encore une fois, les rats hyperglycémiques avaient des seuils significativement plus bas pour les crises cloniques de flurothyl, suggérant que l’hyperglycémie elle-même est proconvulsivante, chez les rats diabétiques et normaux., En outre, aucun dommage aux neurones de l’hippocampe n’a été observé dans aucune des conditions expérimentales, telles qu’évaluées par les techniques de FLURO-Jade et de teinture d’argent, suggérant que ni STZ ni glucose élevé ne causent de lésion neuronale structurelle.
ensuite, Schwechter et ses collègues ont évalué les effets du glucose extracellulaire élevé sur l’activité épileptiforme in vitro. Des tranches de cortex–hippocampe entorhinal ont été exposées à un milieu extracellulaire sans Mg2+, provoquant des sursauts épileptiformes pour lesquels l’amplitude et la fréquence peuvent être mesurées et comparées dans différentes conditions expérimentales., Dans un milieu exempt de Mg2+avec un glucose extracellulaire de 10 mM (c.-à-d. la concentration de glucose habituelle utilisée dans les expériences sur les tranches), des décharges épileptiformes typiques se sont produites. Lorsque le glucose a été augmenté à 20 mM, la fréquence d’éclatement épileptiforme n’a pas changé; cependant, les amplitudes d’éclatement ont augmenté de manière significative, suggérant une mise à feu neuronale améliorée. L’effet a été inversé lorsque le glucose a été remis à 10 mM.en outre, aucune décharge épileptiforme n’a été observée dans le liquide céphalo-rachidien normal (LCR), soit 2 mm Mg2+, plus une solution de glucose de 20 mM., À titre de mise en garde—considérez le fait que presque toutes les expériences d’électrophysiologie de tranche de cerveau ont utilisé une concentration de glucose de LCR de 10 mM, plutôt que la concentration physiologique, qui est plus proche de 5 mM. la pratique classiquement acceptée d’utiliser les solutions de niveau de glucose plus élevé est basée sur l’expérience empirique, montrant que la viabilité synaptique des tranches est optimisée avec la concentration plus élevée (1).
Cette étude bien conçue confirme des travaux antérieurs sur plusieurs modèles animaux de diabète, qui montrent une réduction du seuil de convulsions., La nouvelle découverte importante de Schwechter et de ses collègues est que l’hyperglycémie, elle-même, est proconvulsivante. Comment le glucose élevé peut-il améliorer la sensibilité aux crises? La réponse à cette question cruciale concernant le mécanisme d’action attend d’autres recherches, car le mécanisme en soi n’est pas abordé dans le présent rapport. Cependant, un indice de la réponse pourrait être glané de l’observation des auteurs que l’hypoglycémie était associée à un seuil de crise plus élevé., D’autres études ont indiqué que la restriction calorique, induisant ainsi une hypoglycémie, chez la souris EL sujette à l’épilepsie réduit également la susceptibilité aux crises (2). Avec tout modèle qui induit une hypoglycémie, le rôle de la cétose doit être exclu, car les cétones elles-mêmes peuvent affecter le seuil de crise (3). De plus, plusieurs autres mécanismes pourraient expliquer les altérations induites par l’hypoglycémie et l’hyperglycémie de l’excitabilité neuronale., En outre, les effets de l’âge sur l’équilibre glycémique et l’excitabilité neuronale doivent être délimités, car les enfants diabétiques ont tendance à développer des crises avec hypoglycémie plutôt qu’avec hyperglycémie. En plus de clarifier davantage la relation entre l’hyperglycémie et les convulsions, Schwechter et al. mettre en évidence le lien entre le métabolisme et l’excitabilité neuronale et souligner la nécessité de poursuivre la recherche sur les effets à long terme de l’hyperglycémie sur divers aspects de la fonction cérébrale (4).
