nieprawidłowy poziom glukozy, zbyt wysoki lub zbyt niski, może powodować drgawki. Problem jest szczególnie istotne dla osób z cukrzycą, których poziom glukozy we krwi może zmieniać się znacznie w ciągu dnia, w wyniku współistniejących chorób, zmiany w poziomie insuliny, lub innych czynników metabolicznych. Badania kliniczne pokazują, że dorośli z hiperglikemią mają zwiększoną predyspozycję do wystąpienia drgawek., Badania doświadczalne, zarówno In vivo, jak i in vitro, sugerują, że progowe stężenie glukozy jest konieczne do wspierania transmisji synaptycznej. Z drugiej strony wydaje się, że podwyższona zewnątrzkomórkowa glukoza jest związana z nadpobudliwością neuronów, co wskazuje, że równowaga glukozy jest niezbędna do prawidłowego neuroprzekaźnictwa. Znaczenie równowagi glukozy zostało zidentyfikowane w badaniach wykazujących, że hiperglikemia zaostrza uszkodzenia mózgu wywołane niedokrwieniem, podczas gdy hipoglikemia wywołana głodem chroni przed tą neurotoksycznością., Obecne badanie, przeprowadzone przez Schwechtera i współpracowników, zakłada, że zmniejszenie pozakomórkowej glukozy może złagodzić aktywność napadową poprzez zmniejszenie pobudliwości neuronów.
Po pierwsze, Schwechter i in. zbadano zależność między pozakomórkowym poziomem glukozy a podatnością na drgawki u dorosłych szczurów in vivo. Badali hipotezę, że podwyższona glukoza jest prokonwulsantem w modelu flurotylu napadów uogólnionych (flurotyl jest gazowym konwulsantem zdolnym do wywoływania napadów przez wdychanie)., Hiperglikemia została wywołana na dwa sposoby: (a) podanie streptozocyny (STZ), która niezawodnie wytwarza hiperglikemię i symuluje cukrzycę; oraz (b) krótkotrwałe wstrzyknięcie dootrzewnowe 20% glukozy w celu stworzenia stanu hiperglikemii bezketotycznej niezależnej od cukrzycy. Do porównania wyników wykorzystano wiele dobrze dobranych kontrolek. Trzy grupy składające się z” grupy kontrolnej bezcukrowej ” obejmowały szczury wstrzyknięte nośnikiem STZ, szczury wstrzyknięte Stz, u których nie rozwinęła się cukrzyca, oraz szczury, które nie otrzymały zastrzyku, ale poza tym były traktowane identycznie jak inne zwierzęta., Ostateczna Grupa porównawcza składała się z szczurów, które przeszły 24-godzinny post, a tym samym były hipoglikemiczne.
badania flurotylu wykazały ujemną korelację między poziomem glukozy we krwi a klonicznym progiem drgawkowym—u szczurów z cukrzycą indukowaną przez STZ progi drgawkowe były znacznie niższe niż w przypadku grup kontrolnych bezcukrowych. Szczury na czczo, hipoglikemiczne miały najwyższe progi., W celu kontroli innych efektów metabolicznych lub hormonalnych wynikających z iniekcji STZ, dodatkową grupę szczurów wstrzyknięto 20% glukozą, 30 minut przed testem flurotylu, a następnie porównano z grupą kontrolną wstrzykniętą solą fizjologiczną. Ponownie, hiperglikemia u szczurów miała znacznie niższe progi dla klonicznych napadów flurotylu, co sugeruje, że sama hiperglikemia jest prokonwulsant, zarówno u szczurów z cukrzycą, jak i u zdrowych szczurów., Co więcej, nie stwierdzono uszkodzenia neuronów hipokampa w żadnym z warunków eksperymentalnych, jak oceniono za pomocą technik Fluro-Jade i plam srebrnych, co sugeruje, że ani STZ, ani podwyższona glukoza nie powodują uszkodzenia neuronów strukturalnych.
następnie, Schwechter i współpracownicy ocenili wpływ podwyższonej zewnątrzkomórkowej glukozy na aktywność padaczki in vitro. Plastry kory entorhinalnej-hipokampa były narażone na działanie ośrodka pozakomórkowego wolnego od Mg2+, powodując wybuchy padaczkowe, dla których amplituda i częstotliwość mogą być mierzone i porównywane w różnych warunkach doświadczalnych., W pożywce wolnej od Mg2 + z 10 mM glukozą pozakomórkową (tj. normalnym stężeniem glukozy stosowanym w eksperymentach slice) występowały typowe wyładowania epileptydów. Gdy glukoza została zwiększona do 20 mM, częstotliwość impulsów epileptiform nie zmieniła się; jednak amplitudy impulsów znacznie wzrosły, co sugeruje zwiększone wypalanie neuronów. Efekt został odwrócony po zmianie poziomu glukozy na 10 mM. ponadto w normalnym płynie mózgowo-rdzeniowym (CSF), tj. 2 mM Mg2+, plus 20 mM roztworu glukozy, nie zaobserwowano wyładowań EPILEPTYCZNYCH., Jako zastrzeżenie-rozważ fakt, że prawie wszystkie eksperymenty elektrofizjologiczne w plasterku mózgu używały stężenia CSF-glukozy 10 mM, a nie stężenia fizjologicznego, które jest bliższe 5 mM. konwencjonalnie przyjęta praktyka stosowania roztworów wyższego poziomu glukozy opiera się na doświadczeniu empirycznym, pokazującym, że żywotność synaptyczna plastrów jest zoptymalizowana przy wyższym stężeniu (1).
to dobrze zaprojektowane badanie potwierdza wcześniejsze prace z kilkoma zwierzęcymi modelami cukrzycy, które wykazują obniżenie progu drgawkowego., Ważnym nowym odkryciem Schwechtera i współpracowników jest to, że hiperglikemia, sama w sobie, jest prokonwulsantem. Jak podwyższona glukoza może zwiększać podatność na napady drgawkowe? Odpowiedź na to kluczowe pytanie dotyczące mechanizmu działania wymaga dalszych badań, ponieważ mechanizm ten sam w sobie nie został poruszony w niniejszym sprawozdaniu. Jednak jedna wskazówka do odpowiedzi może być zaczerpnięta z obserwacji autorów, że hipoglikemia była związana z wyższym progiem drgawkowym., Inne badania wykazały, że ograniczanie kalorii, a tym samym indukowanie hipoglikemii, u myszy el ze skłonnością do padaczki zmniejsza również podatność na drgawki (2). W przypadku każdego modelu, który indukuje hipoglikemię, należy wykluczyć rolę ketozy, ponieważ same Ketony mogą wpływać na próg drgawkowy (3). Ponadto wiele innych mechanizmów może wyjaśnić hipoglikemię i hiperglikemię wywołane zmiany pobudliwości neuronalnej., Ponadto należy określić wpływ wieku na równowagę glukozy i pobudliwość neuronalną, ponieważ dzieci z cukrzycą mają tendencję do rozwoju napadów z hipoglikemią, a nie z hiperglikemią. Oprócz wyjaśnienia dalszego związku między hiperglikemią i napadami, Schwechter et al. podkreśl związek między metabolizmem a pobudliwością neuronalną i podkreśl potrzebę dalszych badań nad długoterminowym wpływem hiperglikemii na różne aspekty funkcjonowania mózgu (4).
