Glutamate and GABA levels in the frontal cortex of rats with chronic epilepsy. H. Baran, P. Kalina, J. Wallner, H. Papst and B. Kepplinger Rev. Bras. Neurol. (2006) 127-131. Karl Landsteiner Institut LKM Amstetten-Mauer Biochemische Grundlagen der

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Glutamate and GABA levels in the frontal cortex
of rats with chronic epilepsy. H. Baran, P.
Kalina, J. Wallner, H. Papst and B. Kepplinger
Rev. Bras. Neurol. (2006) 127-131.Karl
Landsteiner Institut LKM Amstetten-MauerBiochemis
che Grundlagen der Neurophysiologie, Department
der Naturwissenschaften, VM Universität
WienNeurologische Abteilung LKM Amstetten-Mauer
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• Chronische Epilepsie
• ca. 70 der Patienten sind gut einstellbar
• ca 20 weisen unter einer antikonvulsiven
  Therapie weiterhin gehäufte Anfälle auf.
• und ca 10 sind weitestgehend
  therapieresistent.

• Gibt es ein Tiermodell, an dem man das Phänomen
  der chronischen Epilepsie mit unterschiedlicher
  klinischer Ausprägung studieren kann - um
• die molekularbiologisch Vorgänge im Gehirn
  besser verstehen zu können und damit
• neue pharmakologische Strategien entwickeln zu
  können?

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Endogene und exogene exzitatorische Aminosäuren
spielen eine wesentliche Rolle bei der Epilepsie
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Kainsäure ist ein Agonist eines glutamatergen
exzitatorischen Aminosäure-Rezeptor- Subtyps

• GLUTAMATE RECEPTORS
• NMDA AMPA
  KAINATE METABOTROPIC
• Glutamate Site Glycine Site
• Agonists NMDA Glycine
  Quisqualic acid Kainic acid
  L-AP4
• D-Serin AMPA
  Domoic acid ACPD
• R-HA966
• Selective
• Antagonists KYNA KYNA KYNA
  KYNA MCPG
• AP-5 7-Cl-KYNA NBQX
  CNQX
• AP-7 5,7-Cl-KYNA GYKI
  52466
• CGS MNQX
• CGP L-689,560
• CPP
• Effector
• pathways NA/K/Ca2
  NA/K/Ca2 NA/K/Ca2
  IP3DAG

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Kainsäure Epilepsie Modell

• The behavioural alterations in rats and the
  neurochemical and histopathological changes in
  rat brains after systemic kainic acid (KA)
  application show similarities to the behavioural,
  neurochemical and histopathological alterations
  observed in human temporal lobe epilepsy.

(Olney et al., 1974 Nadler, 1981 Sperk 1983
Baran, 1985 Ben-Ari, 1985 Meldrum 1991 Löscher
1993 Baran, 2004) .
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KA-Modell für die chronische Epilepsie KA-treated
rats during 6 months after KA administration (10
mg/kg, s.c.).
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Glutamat und GABA
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Glutamate decarboxylase (GAD) activity in
KA-rats with spontaneous seizures (rating 3
4)
Baran et al., 2004, Neurosignals
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Glutamate and GABA in brain regions of KA-rats
with spontaneous seizures (rating 3 4)
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GABA/Glutamate ratio
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Befunde

• Die Ergebnisse zeigen beim chronischen
  KA-Epilepsiemodell
• ein charakteristisches Muster der erhöhten
  GABA-ergen Aktivität in verschiedenen
  Hirnregionen.
• Dies läßt vermuten, daß die veränderte
  GABA-erge Aktivität eine funktionale Rolle in
  einem neu ausgebildeten neuronalen Netzwerk
  aufweist und die spontanen repetitiven Anfälle
  verursacht.

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ResumèAn diesem Modell soll künftig geprüft
werden, ob

• GABA-mimetische Medikamente
• oder Substanzen, die eine NMDA
• Rezeptor-mediierte Freisetzung
• von GABA bewirken
• eine antiepileptische und neuroprotektive Wirkung
  zeigen.

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Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit !
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Modulation of GABAergic activity
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(No Transcript)
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6 months after KA injection we analyzed

• The levels of glutamate and GABA in different
  brain regions and
• The activity of glutamic acid decarboxylase (GAD)
  in different brain regions.