commentaar
abnormale glucosespiegels, al dan niet te hoog, kunnen convulsies veroorzaken. Het probleem is vooral relevant voor mensen met diabetes, waarvan de bloedsuikerspiegel kan sterk schommelen in de loop van een dag, als gevolg van bijkomende ziekten, variaties in insuline niveaus, of andere metabole factoren. Klinische studies tonen aan dat volwassenen met hyperglycemie een verhoogde predispositie hebben om epileptische aanvallen te ervaren., Experimentele studies, zowel in vivo als in vitro, suggereren dat een drempelwaarde glucoseconcentratie nodig is om synaptische transmissie te ondersteunen. Omgekeerd lijkt het erop dat verhoogde extracellulaire glucose wordt geassocieerd met neuronale hyperexcitabiliteit, wat erop wijst dat glucosebalans noodzakelijk is voor normale neurotransmissie. Het belang van glucosebalans is geà dentificeerd in studies die aantonen dat hyperglycemie ischemie-geïnduceerde hersenbeschadiging verergert, terwijl vasten-geïnduceerde hypoglykemie tegen deze neurotoxiciteit beschermt., De huidige studie, door Schwechter en collega ‘ s, stelt dat de vermindering van extracellulaire glucose de aanvalsactiviteit zou kunnen verbeteren door de neuronale prikkelbaarheid te verminderen.
First, Schwechter et al. onderzocht in vivo het verband tussen extracellulaire glucosespiegels en gevoeligheid voor aanvallen bij volwassen ratten. Ze testten de hypothese dat verhoogde glucose proconvulsant is in het flurothyl-model van gegeneraliseerde aanvallen (flurothyl is een gasvormig convulsant dat aanvallen kan induceren bij inhalatie)., Hyperglycemie werd veroorzaakt op twee manieren: (a) streptozocin (STZ) administratie, die betrouwbaar hyperglycemie produceert en diabetes simuleert; en (b) korte termijn Intraperitoneale injectie van 20% glucose om een voorwaarde van nietketotic hyperglycemia onafhankelijk van diabetes te creëren. Verschillende goed gekozen controles werden gebruikt om de resultaten te vergelijken. De drie groepen die “niet-diabetische controles” omvatten ratten geïnjecteerd met de STZ vehiculum, STZ-geïnjecteerde ratten die geen diabetes ontwikkelen, en ratten die geen injectie kregen maar anders werden behandeld identiek aan de andere dieren., Een laatste vergelijkingsgroep bestond uit ratten die 24 uur vasten en dus hypoglycemisch waren.
testen met flurothyl toonden een negatieve correlatie aan tussen de bloedglucosespiegel en de drempelwaarde voor clonische aanvallen—met STZ-geïnduceerde diabetische ratten die significant lagere drempelwaarden voor aanvallen hadden dan niet-diabetische controles. Vasten, hypoglycemische ratten hadden de hoogste drempels., Om andere metabole of hormonale effecten als gevolg van STZ-injectie onder controle te houden, werd 30 minuten voor de flurothyltest een extra groep ratten geïnjecteerd met 20% glucose, en vervolgens vergeleken met controles met een zoutoplossing. Opnieuw, hadden de hyperglycemische ratten beduidend lagere drempels voor clonische flurothylbevallen, die suggereren dat hyperglycemie zelf proconvulsant is, in zowel diabetische als normale ratten., Voorts werd geen schade aan hippocampal neuronen gezien in om het even welk van de experimentele voorwaarden, zoals beoordeeld door Fluro-Jade en zilveren vlektechnieken, die suggereren dat noch STZ of opgeheven glucose structureel neuronaal letsel veroorzaakt.vervolgens evalueerden Schwechter en collega ‘ s de effecten van verhoogde extracellulaire glucose op epileptiforme activiteit in vitro. Plakjes entorhinale cortex-hippocampus werden blootgesteld aan een Mg2+-vrij extracellulair medium, wat epileptiforme uitbarstingen veroorzaakte waarvoor amplitude en frequentie kunnen worden gemeten en vergeleken onder verschillende experimentele omstandigheden., In Mg2 + – vrij medium met 10 mM extracellulaire glucose (d.w.z. de gebruikelijke glucoseconcentratie gebruikt in slice experimenten), typische epileptiform ontladingen opgetreden. Toen de glucose werd verhoogd tot 20 mM, epileptiform burst frequentie niet veranderen; echter, de burst amplitudes aanzienlijk verhoogd, suggereren verbeterde neuronale vuren. Het effect werd omgekeerd toen de glucose weer werd omgezet naar 10 mM. bovendien werden er geen epileptiforme ontladingen waargenomen in normale cerebrale spinale vloeistof (CSF), dat wil zeggen 2 mM Mg2+, plus een 20 mM glucose-oplossing., Als een waarschuwing-overweeg het feit dat bijna alle hersenen-slice elektrofysiologie experimenten hebben gebruikt een CSF-glucose concentratie van 10 mM, in plaats van de fysiologische concentratie, die dichter bij 5 mM. De conventioneel geaccepteerde praktijk van het gebruik van de hoger-glucose-niveau oplossingen is gebaseerd op empirische ervaring, waaruit blijkt dat de synaptische levensvatbaarheid van plakjes is geoptimaliseerd met de hogere concentratie (1).
deze goed doordachte studie bevestigt eerdere werkzaamheden met verschillende diermodellen van diabetes, die een verlaging van de aanvalsdrempel laten zien., De belangrijke nieuwe bevinding van Schwechter en collega ‘ s is dat hyperglycemie zelf proconvulsant is. Hoe kan verhoogde glucose de gevoeligheid voor aanvallen verbeteren? Het antwoord op deze cruciale vraag met betrekking tot het actiemechanisme wacht op verder onderzoek, aangezien het mechanisme op zich niet in dit verslag wordt behandeld. Echter, een aanwijzing voor het antwoord kan worden afgeleid uit de observatie van de auteurs dat hypoglykemie werd geassocieerd met een hogere aanval drempel., Andere studies hebben aangetoond dat het beperken van calorieën, waardoor hypoglykemie wordt veroorzaakt, bij de epilepsiegevoelige El muis ook de gevoeligheid voor aanvallen vermindert (2). Bij elk model dat hypoglykemie induceert, moet de rol van ketose worden uitgesloten, omdat ketonen zelf de aanvalsdrempel kunnen beïnvloeden (3). Bovendien kunnen meerdere andere mechanismen hypoglykemie – en hyperglycemie-veroorzaakte veranderingen van neuronale prikkelbaarheid verklaren., Voorts moeten de gevolgen van leeftijd op glucosebalans en neuronale prikkelbaarheid worden afgebakend, aangezien de kinderen met diabetes neigen om beslagleggingen met hypoglykemie eerder dan met hyperglycemie te ontwikkelen. Naast het verder verduidelijken van de relatie tussen hyperglycemie en epileptische aanvallen, Schwechter et al. benadruk het verband tussen metabolisme en neuronale prikkelbaarheid en benadruk de noodzaak van verder onderzoek naar de langetermijneffecten van hyperglycemie op verschillende aspecten van de hersenfunctie (4).
