Neurodegeneration bei Levetiracetam-Respondern und Levetiracetam-

Ratten mit spontanen Anfällen wurden hinsichtlich ihrer Empfindlichkeit gegenüber dem Antiepileptikum Levetiracetam selektiert. Levetiracetam-Nonresponder (n = 3) und Levetiracetam-Responder (n = 3) wurden auf Unterschiede in ihrer Neuronenanzahl im Hilus des Gyrus dentatus untersucht.

Histologisch konnte im thionin-gefärbten Gehirnschnitt qualitativ keine Aussage getroffen werden, ob die beobachtete Neurodegeneration im Hilus des Gyrus dentatus zwischen Respondern und Nonrespondern unterschiedlich war. Zur Quantifizierung wurde die Neuronen immunhistologisch markiert und die durchschnittliche Neuronenanzahl der Tiere und der Gruppe wie oben unter Kap.

5.4.1.1 beschrieben ermittelt. Aufgrund der geringen Tierzahl in den beiden Gruppen konnte keine statistische Absicherung der Unterschiede der Neuronenanzahl erfolgen.

Es können keine deutlichen einheitlichen Tendenzen der Neuronenanzahl im Vergleich der Nonresponder mit den Respondern beschrieben werden (Tabelle 39).

Auf der linken Seite waren bei den Respondern durchschnittlich 53,55 ± 5,71 bzw.

119,80 ± 13,24 / mm² Neurone im Hilus des Gyrus dentatus und bei den Nonrespondern 41,39 ± 11,19 bzw. 124,70 ± 20,10 / mm² vorhanden. Im Bereich des rechten Hilus des Gyrus dentatus konnten bei den Respondern im Durchschnitt 80,67 ± 14,59 bzw. 153,90 ± 30,00 / mm² Neurone ermittelt werden und bei den Nonrespondern 48,78 ± 8,61 bzw. 130,00 ± 18,46 / mm².

In der Nonresponder-Gruppe und in der gesamten Gruppe wurde im weiteren untersucht, ob die Neuronenanzahl im Zusammenhang mit der Anfallsfrequenz steht.

Für diese Untersuchung wurde die Anzahl der Anfälle der behandlungsfreien Vorkontrollphase benutzt. In der Tabelle 39 werden neben der Neuronenanzahl die Anzahl der konvulsiven Anfälle aufgelistet. Die Tiere sind gemäß ihrer

ERGEBNISSE

Neuronenanzahl im Hilus des Gyrus dentatus der Nonresponder und der gesamten Gruppe mit der Anzahl von spontanen Anfällen festgestellt werden. Es muss beachtet werden, dass vor dem Töten der Tiere ca. drei Monate lang keine Überwachung auf spontane Anfälle stattgefunden hat.

Neuronenanzahl im Hilus des Gyrus dentatus und Anfallsfrequenz bei Respondern und Nonrespondern

Neuronenanzahl / mm² Neuronenanzahl

Tier links rechts links rechts AF

Responder

GL67 130,99 183,88 52,33 98,00 87

GL91 136,12 201,21 64,00 92,33 4

GL44 123,44 123,87 44,33 51,67 1

Mittelwert ± S.E.M. 130,2 ± 3,68 169,7 ± 23,43 53,55 ± 5,71 80,67 ± 14,59

Nonresponder

GL75 99,29 96,88 27,33 35,67 72

GL82 184,63 154,16 63,50 65,00 2

GL83 63,58 89,37 33,33 45,67 0

Mittelwert ± S.E.M. 115,8 ± 35,91 113,50 ± 20,46 41,39 ± 11,19 48,78 ± 8,61

Tabelle 39: Neuronenanzahl im Hilus des Gyrus dentatus bei epileptischen Levetiracetam-Respondern und –Nonrespondern. Die Tiere sind gemäß ihrer Anfallsfrequenz von oben nach unten abnehmend aufgelistet und sind unterteilt in Responder und Nonresponder. Angegeben sind die individuellen Durchschnittswerte der ausgezählten ipsi- und contralateralen Hilus des Gyrus dentatus von drei Schnittebenen (Hippokampus, Schnittebenen relativ zu Bregma: -2,1 mm; -3,3 mm; -4,8 mm) im Verhältnis zur ausgezählten Fläche (mm²) bzw. als absolute Werte.

Dargestellt sind ferner die Mittelwerte der Responder bzw. Nonresponder-Gruppe und deren Standardfehler (S.E.M.). Es konnten keine signifikanten Unterschiede festgestellt werden.

Weiterhin konnte bei der Gruppe der Nonresponder kein tendenzieller Zusammenhang der Anfallsfrequenz der Vorkontrollphase und der Neuronenanzahl gefunden werden. (AF = Anfälle / 2 Wochen)

ERGEBNISSE 5.4.1.3 Neurodegeneration bei Phenobarbital-Respondern und Phenobarbital-

Nonrespondern im Post-SE-BLA-Modell

Bei diesem Versuchsansatz wurde die Neuronenanzahl im Hilus des Gyrus dentatus bei Phenobarbital-empfindlichen (Responder, n = 7) oder -unempfindlichen (Nonresponder, n = 4) epileptischen Ratten bestimmt und miteinander verglichen (Kap. 4.7.3 und Kap. 5.4.2.1).

Die Neuronenanzahl pro mm² der Nonresponder war im Vergleich zu den Respondern im contralateralen Hilus des Gyrus dentatus (Tabelle 40 und Abb. 49, einseitiger Mann-Whitney U-Test, p = 0,02) um 31 % und im ipsilateralen um 44 % (Tabelle 40 und Abb. 49, einseitiger Mann-Whitney U-Test, p = 0,03) signifikant erniedrigt. Die Neuronenanzahl pro Hilus der beiden Subgruppen unterschied sich auch signifikant voneinander (Tabelle 40, einseitiger Mann-Whitney U-Test, contra- und ipsilateral: p = 0,03). Sowohl bei den Respondern als auch bei den Nonrespondern unterschied sich der Hilus der ipsilateralen Seite nicht signifikant von dem der contralateralen Hemisphäre (zweiseitiger Wilcoxon-Test für gepaarte Daten, p>0,05). In den histologisch thionin-gefärbten Gehirnschnittpräparaten konnte bei den Respondern und Nonrespondern eine verminderte Neuronenanzahl im Vergleich zum normalen Rattengehirn qualitativ beobachtet werden.

In der Nonresponder- und der Responder-Gruppe wurde weiterhin untersucht, ob die unterschiedliche Anzahl der Neurone innerhalb der beiden Gruppen durch eine ungleiche Anfallsfrequenz der Tiere einer Gruppe bedingt sind und ob die Reduktion der Neurone im Hilus des Gyrus dentatus der Nonrespondern auf einer erhöhten Anfallsaktivität beruht. Für diese Untersuchung wurde die Anfallsfrequenz der nicht pharmakologisch-beeinflussten Vorkontrollphase benutzt. Für alle Korrelationsuntersuchungen wurde der Pearson-Korrelationskoeffizient berechnet und das Bestimmtheitsmaß kalkuliert. Für die Berechnung der Korrelationen wurden sowohl konvulsive als auch nicht-konvulsive Anfälle verwendet.

Innerhalb der Gruppe der Responder konnte keine signifikante Korrelation zwischen Neuronenanzahl und Anfallsfrequenz festgestellt werden. Innerhalb der

ERGEBNISSE

gefunden werden (Abb. 50 und Abb. 51; Pearson-Korrelationskoeffizient: r = 0,998 bzw. r = 0,96; p-Wert<0,05). Der Korrelation entsprechen hatten Nonresponder mit einer hohen Anfallsfrequenz mehr Neun-Markierte Neurone / mm² im Hilus des Gyrus dentatus als Tiere mit einer niedrigeren Anfallshäufigkeit (Abb. 50 und Abb. 51).

Wenn die Responder und Nonresponder als Gruppe zusammengefasst wurden, konnte keine signifikante Korrelation zwischen Anfallshäufigkeit und PGP-Expression festgestellt werden. Bei der Auslegung der Korrelation muss bedacht werden, dass die Tiere kurz vor der Dekapitation nicht überwacht wurden und somit die genaue Anzahl der Anfälle vor dem Tod nicht bekannt waren.

Abb. 49: Reduktion der Anzahl der NeuN-markierten Neurone im Bereich des ipsilateralen und contralateralen Hilus des Gyrus dentatus bei der Gruppe der Nonresponder. Bei den Nonrespondern konnte im Vergleich zu den Respondern eine signifikante Abnahme der NeuN-markierten Neurone sowohl im ipsilateralen als auch im contralateralen Hilus des Gyrus dentatus (einseitiger Mann-Whitney U-Test, *p<0,05) festgestellt werden.

0 100 200

300 Responder

Nonresponder

*

Neurone / mm²

*

contralateral ipsilateral

*

ERGEBNISSE

Neuronenanzahl im Hilus des Gyrus dentatus und Anfallsfrequenz bei Respondern und Nonrespondern

Neuronenanzahl / mm² Neuronenanzahl

Tier contralateral ipsilateral contralateral ipsilateral AF

Responder

Tabelle 40: Neuronenanzahl im Hilus des Gyrus dentatus bei epileptischen Phenobarbital-Respondern und –Nonrespondern. Die Tiere sind gemäß ihrer Anfallsfrequenz von oben nach unten abnehmend aufgelistet und sind unterteilt in Responder und Nonresponder. Angegeben sind die individuellen Durchschnittswerte der ausgezählten ipsi- und contralateralen Hilus des Gyrus dentatus von drei Schnittebenen (Hippokampus, Schnittebenen in mm relativ zu Bregma: -2,1; -3,3; -4,8) im Verhältnis zur ausgezählten Fläche (mm²) bzw. als absolute Werte.

Dargestellt sind ferner die Mittelwerte der Responder bzw. Nonresponder-Gruppe und deren Standardfehler (S.E.M.). Es konnte eine signifikante Abnahme von Neuronen im ipsi- und contralateralen Hilus des Gyrus dentatus bei Nonrespondern im Vergleich zu Respondern festgestellt werden (einseitiger Mann-Whitney U-Test, *p<0,05). Bei beiden untersuchten Gruppen unterschied sich der ipsilaterale Hilus nicht signifikant von dem der contralateralen Hemisphäre (zweiseitiger Wilcoxon-Test für gepaarte Daten, p>0,05). Weiterhin konnte bei der Gruppe der Nonresponder eine Korrelation der Anfallsfrequenz mit der Neuronenanzahl

ERGEBNISSE

R² = 0,9964

0 50 100 150 200

0 50 100 150 200 250

Anzahl spontaner Anfälle

Neurone / mm²

Abb. 50: Korrelation zwischen der Anzahl der NeuN-markierten Neurone im Bereich des ipsilateralen Hilus des Gyrus dentatus und der Anzahl der spontanen Anfälle bei der Gruppe der Nonresponder. Bei den Nonrespondern konnte eine lineare Korrelation zwischen der Anfallsfrequenz und der NeuN-markierten Neurone im ipsilateralen Hilus des Gyrus dentatus (Pearson-Korrelationskoeffizient: r = 0,998; p-Wert<0,05) festgestellt werden.

R² = 0,9262

0 50 100 150 200

0 50 100 150 200 250

Anzahl spontaner Anfälle

Neurone / mm²

Abb. 51: Korrelation zwischen der Anzahl der NeuN-markierten Neurone im Bereich des contralateralen Hilus des Gyrus dentatus und der Anzahl der spontanen Anfälle bei der Gruppe der Nonresponder. Bei den Nonrespondern konnte eine lineare Korrelation zwischen der Anfallsfrequenz und der NeuN-markierten Neurone im contralateralen Hilus des Gyrus dentatus (Pearson-Korrelationskoeffizient: r = 0,96; p-Wert<0,05) festgestellt werden.

ERGEBNISSE 5.4.2 Astrozytenproliferation in verschiedenen Modellen für

Temporallappen-epilepsie

5.4.2.1 Astrozytenproliferation im Amygdala-Kindling Modell mit Phenytoin-Selektion

Die Menge von Astrozyten der gekindelten Phenytoin-empfindlichen (Responder, n = 7) und -unempfindlichen Ratten (Nonresponder, n = 6) wurde untersucht und verglichen. Die Ratten wurden 48 h nach einem gekindelten generalisierten Anfall dekapitiert. In die Auswertung gingen nur GFAP-markierte Astrozyten ein. Die Expression von GFAP wurde genauso ermittelt wie die endotheliale PGP-Expression (Kap. 4.7.1).

Der Vergleich der GFAP-markierten Fläche und der OD des Hilus des Gyrus dentatus der Nonresponder zu den Respondern erbrachte keine signifikanten Unterschiede (Tabelle 41 und Tabelle 42; einseitiger Student´s t-Test, p>0,05). Der Vergleich der ipsilateralen und contralateralen Hemisphäre innerhalb der Responder- und Nonresponder-Gruppe ergab auch keine signifikanten Veränderungen der GFAP-markierten Fläche und der OD des Hilus des Gyrus dentatus (Tabelle 42, zweiseitiger gepaarter t-Test, p>0,05).

ERGEBNISSE

GFAP-markierte Fläche (%)

Responder Nonresponder

Gehirnregionen Bregma Contralateral Ipsilateral Contralateral Ipsilateral

Hippokampus

Hilus -2.3 1,06 ± 0,26 0,75 ± 0,10 0,91 ± 0,14 0,94 ± 0,29 -3.8 0,80 ± 0,18 0,43 ± 0,09 0,62 ± 0,13 0,67 ± 0,13 -5.8 1,60 ± 0,25 1,68 ± 0,52 1,54 ± 0,12 1,48 ± 0,28

Tabelle 41: Messung der GFAP-markierten Fläche bei Phenytoin-Responder (n = 7) und Nonresponder (n = 6). Die GFAP-markierte Fläche wurde in transversalen Gehirnschnitten im Hilus des Gyrus dentatus gemessen und in Relation zu dem gesamten Messfeld gesetzt. Pro Gehirnschnitt Hemisphäre und Ratte wurden drei Messfelder in die zu messende Gehirnregion gelegt. Der Durchschnitt der gemessenen Werte pro Tier ging in den Gruppenwert mit ein.

Werte sind angegeben als Mittelwerte ± Standardfehler. Die vier Schnittebenen werden im mm relativ zu Bregma angegeben (Paxinos & Watson 1998). Ipsilateral“ bezieht sich auf die Elektroden-implantierte Hemisphäre. Statistik: einseitiger Student´s t-Test, p>0,05 Nonresponder versus Responder; zweiseitiger t-Test für gepaarte Daten, p>0,05 ipsilaterale versus contralaterale Hemisphäre.

Messung der optischen Dichte

Responder Nonresponder

Gehirnregionen Bregma Contralateral Ipsilateral Contralateral Ipsilateral

Hippokampus

Hilus -2.3 0,29 ± 0,003 0,29 ± 0,002 0,29 ± 0,004 0,30 ± 0,003 -3.8 0,30 ± 0,004 0,29 ± 0,003 0,30 ± 0,01 0,30 ± 0,004 -5.8 0,30 ± 0,004 0,28 ± 0,01 0,30 ± 0,004 0,31 ± 0,01

ERGEBNISSE 5.4.2.2 Astrozytenproliferation bei Levetiracetam-Responder und

Levetiracetam- Nonresponder im Post-SE-Pilocarpin-Modell

Epileptische Ratten wurden hinsichtlich ihrer Levetiracetam-Sensitivität selektiert in Levetiracetam-Nonresponder (n = 3) und Levetiracetam-Responder (n = 3) und auf Unterschiede ihrer Astrozytenmenge im Hilus des Gyrus dentatus untersucht.

Bei Levetiracetam-Respondern und -Nonrespondern konnte in thionin-gefärbten Gehirnschnitten eine Gliose im Hilus des Gyrus dentatus beobachtet werden. Zur Quantifizierung der eventuellen Unterschiede der Astrozytenanzahl zwischen den beiden Subgruppen wurden die GFAP-markierte Fläche und deren optische Dichte wie unter Kap. 5.4.2.1 beschrieben ermittelt. Aufgrund der geringen Tierzahl der jeweiligen Subgruppe, konnte keine statistische Absicherung erfolgen.

Die GFAP-markierten Fläche und die OD des Hilus des Gyrus dentatus der Nonresponder im Vergleich zu den Respondern erbrachte keine Hinweise auf eine tendenzielle Erhöhung der GFAP-Expression in den untersuchten Schnittebenen (Tabelle 43 und Tabelle 44). Auch der Vergleich der rechten mit der linken Gehirnhälfte erbrachte bei den Nonrespondern keine tendenzielle Unterschiede der GFAP-Expression (Tabelle 43 und Tabelle 44).

Tabelle 42: Messung der Färbeintensität der GFAP-markierten Fläche bei Phenytoin-Respondern (n = 7) und Nonrespondern (n = 6). Die Färbeintensität der GFAP-markierte Fläche wurde in transversalen Gehirnschnitten im Hilus des Gyrus dentatus gemessen. Pro Gehirnschnitt, Hemisphäre und Ratte wurden drei Messfelder in die zu messende Gehirnregion gelegt. Der Durchschnitt der gemessenen Werte pro Tier ging in den Gruppenwert mit ein.

Werte sind angegeben als Mittelwerte ± Standardfehler. Die vier Schnittebenen werden im mm relativ zu Bregma angegeben (Paxinos & Watson 1998). „Ipsilateral“ bezieht sich auf die Elektroden-implantierte Hemisphäre. Statistik: einseitiger Student´s t-Test, p>0,05 Nonresponder versus Responder; zweiseitiger t-Test für gepaarte Daten, p>0,05 ipsilaterale

ERGEBNISSE

GFAP-markierte Fläche (%)

Responder Nonresponder

Gehirnregionen Bregma links rechts links rechts

Hippokampus

Hilus -2.3 7,50 ± 1,50 5,38 ± 1,34 7,61 ± 0,88 5,17 ± 1,27

-3.8 6,12 ± 1,96 4,98 ± 0,66 6,84 ± 2,28 6,23 ± 2,43 -5.8 9,13 ± 0,51 12,27 ± 3,40 7,05 ± 1,91 12,47 ± 1,31

Tabelle 43: Messung der GFAP-markierten Fläche bei Levetiracetam-Responder (n = 3) und Nonresponder (n = 3). Die GFAP-markierte Fläche wurde in transversalen Gehirnschnitten im Hilus des Gyrus dentatus gemessen und in Relation zu dem gesamten Messfeld gesetzt. Pro Gehirnschnitt Hemisphäre und Ratte wurden drei Messfelder in die zu messende Gehirnregion gelegt. Der Durchschnitt der gemessenen Werte pro Tier ging in den Gruppenwert mit ein.

Werte sind angegeben als Mittelwerte ± Standardfehler. Die vier Schnittebenen werden im mm relativ zu Bregma angegeben (Paxinos & Watson 1998).

Messung der optischen Dichte

Responder Nonresponder

Gehirnregionen Bregma links Rechts links rechts

Hippokampus

Hilus -2.3 0,18 ± 0,002 0,17 ± 0,003 0,17 ± 0,01 0,17 ± 0,01

-3.8 0,21 ± 0,05 0,18 ± 0,01 0,18 ± 0,004 0,18 ± 0,01 -5.8 0,18 ± 0,01 0,19 ± 0,01 0,18 ± 0,001 0,19 ± 0,002

Tabelle 44: Messung der Färbeintensität der GFAP-markierten Fläche bei Levetiracetam-Respondern (n = 3) und Nonrespondern (n = 3). Die Färbeintensität der GFAP-markierte Fläche wurde in transversalen Gehirnschnitten im Hilus des Gyrus dentatus gemessen. Pro Gehirnschnitt, Hemisphäre und Ratte wurden drei Messfelder in die zu messende Gehirnregion gelegt. Der Durchschnitt der gemessenen Werte pro Tier ging in den Gruppenwert mit ein.

Werte sind angegeben als Mittelwerte ± Standardfehler. Die vier Schnittebenen werden im mm

ERGEBNISSE

5.4.2.3 Astrozytenproliferation bei Phenobarbital-Respondern und Phenobarbital-Nonrespondern im Post-SE-BLA-Modell

Ratten mit spontanen Anfällen, die einerseits auf die Behandlung mit Phenobarbital ansprachen (Responder, n = 7) bzw. andererseits unempfindlich auf Phenobarbital (Nonresponder, n = 4) reagierten, wurden auf Unterschiede ihrer Astrozytenproliferation untersucht. Bei PhenobarbitalRespondern und -Nonrespondern konnte in thionin-gefärbten Gehirnschnitten eine geringgradige Gliose im Hilus des Gyrus dentatus beobachtet werden. Zur Quantifizierung der eventuellen Unterschiede der Astrozytenanzahl zwischen den beiden Subgruppen wurden die GFAP-markierte Fläche und deren optische Dichte wie unter Kap. 5.4.2.1 beschrieben ermittelt.

Zwischen der Phenobarbital-Nonresponder- und der Phenobarbital-Responder-Gruppe konnten keine Unterschiede in der Astrozytenproliferation im contra- bzw.

ipsilateralen Hilus des Gyrus dentatus gefunden werden (Tabelle 45 und Tabelle 46, einseitiger Student´s t-Test, p>0,05). Der Seitenvergleich der ipsi- mit der contralateralen Hemisphäre erbrachte bei beiden Gruppen keine signifikanten Unterschiede (Tabelle 45 und Tabelle 46, zweiseitiger t-Test für gepaarte Daten, p>0,05).

ERGEBNISSE

GFAP-markierte Fläche (%)

Responder Nonresponder

Gehirnregionen Bregma Contralateral Ipsilateral Contralateral Ipsilateral

Hippokampus

Hilus -2.3 7,60 ± 0,93 5,81 ± 1,96 7,27 ± 1,46 6,73 ± 0,98

-3.8 7,94 ± 1,50 7,69 ± 1,78 4,86 ± 0,32 4,43 ± 1,19 -5.8 6,58 ± 1,17 4,08 ± 1,06 9,33 ± 1,75 10,99 ± 3,08

Tabelle 45: Messung der GFAP-markierten Fläche bei Phenobarbital-Responder (n = 7) und Nonresponder (n = 4). Die GFAP-markierte Fläche wurde in transversalen Gehirnschnitten im Hilus des Gyrus dentatus gemessen und in Relation zu dem gesamten Messfeld gesetzt. Pro Gehirnschnitt Hemisphäre und Ratte wurden drei Messfelder in die zu messende Gehirnregion gelegt. Der Durchschnitt der gemessenen Werte pro Tier ging in den Gruppenwert mit ein.

Werte sind angegeben als Mittelwerte ± Standardfehler. Die vier Schnittebenen werden im mm relativ zu Bregma angegeben (Paxinos & Watson 1998). „Ipsilateral“ bezieht sich auf die Elektroden-implantierte Hemisphäre. Statistik: einseitiger Student´s t-Test, p>0,05 Nonresponder versus Responder; zweiseitiger t-Test für gepaarte Daten, p>0,05 ipsilaterale versus contralaterale Hemisphäre.

Messung der optischen Dichte

Responder Nonresponder

Gehirnregionen Bregma Contralateral Ipsilateral Contralateral Ipsilateral

Hippokampus

Hilus -2.3 0,17 ± 0,001 0,17 ± 0,001 0,16 ± 0,01 0,16 ± 0,01

-3.8 0,18 ± 0,01 0,18 ± 0,01 0,17 ± 0,004 0,17 ± 0,01 -5.8 0,19 ± 0,004 0,18 ± 0,005 0,18 ± 0,01 0,18 ± 0,005

Tabelle 46: Messung der Färbeintensität der GFAP-markierten Fläche bei Phenobarbital-Responder (n = 7) und Nonresponder (n = 4). Die OD wurde in transversalen Gehirnschnitten im Hilus des Gyrus dentatus gemessen. Pro Gehirnschnitt Hemisphäre und Ratte wurden drei Messfelder in die zu messende Gehirnregion gelegt. Der Durchschnitt der gemessenen Werte pro Tier ging in den Gruppenwert mit ein. Werte sind angegeben als Mittelwerte ± Standardfehler. Die vier Schnittebenen werden im mm relativ zu Bregma angegeben (Paxinos &

Watson 1998). „Ipsilateral“ bezieht sich auf die Elektroden-implantierte Hemisphäre. Statistik:

DISKUSSION

6 D ISKUSSION

6.1 TIERMODELLE

6.1.1 Chemische Epilepsiemodelle

6.1.1.1 Fokale Applikation von Pilocarpin oder Kainat in die rechte basolaterale Amygdala (BLA)

Zur Etablierung eines neuen Tiermodells für Temporallappenepilepsie (TLE) wurden folgende Versuche durchgeführt. Einerseits wurde basierend auf Vorversuchen von U. Ebert und P. Wlaz Ratten fokal Kainat in die BLA appliziert. Zum anderen wurde in einem Vorversuch Ratten fokal Pilocarpin in die BLA injiziert.

Die fokale Applikation von Kainat in die Amygdala wurde ursprünglich entwickelt, um der Frage nachzugehen, welche Korrelation zwischen den Anfällen und der Neurodegeneration besteht (Ben-Ari et al. 1979). Es wurde gefunden, dass die intra-amygdala Applikation von Kainat bei Ratten neuropathologische, neurochemische und elektrographische Veränderungen induziert, die denen bei TLE-Patienten ähneln (Ben-Ari et al. 1980). Ein Vorteil ist, dass Prozesse wie Neurodegeneration hauptsächlich auf die ipsilaterale Gehirnhälfte beschränkt bleiben und im Seitenvergleich untersucht werden können (Ben-Ari et al. 1979 und 1980; Tanaka et al. 1988 und 1992). Nach einem Status epilepticus (SE) und einer Latenzzeit von einigen Wochen zeigten 64 % der kainat-behandelten Ratten limbische Anfälle und bei 33 % dieser Ratten generalisierten diese Anfälle später sekundär (Tanaka et al.

1988).

Die nach fokaler Kainat-Applikation in die BLA beobachtete epileptische Krampfaktivität, die nach fokalem Beginn sekundär generalisierte, entsprach den Beobachtungen von Ben-Ari et al. (1979). Auch “wet dog shakes“ konnten wie bei Sperk et al. (1983), der Kainat subkutan verabreichte, festgestellt werden. Die Hälfte der Tiere hatte jedoch einen Anfall, der dadurch charakterisiert werden kann, dass die Tiere nach Verlust der Stellreflexe über die linke Seite nach einer Art Streckanfall rollten, um wieder in aufrechte Position zu kommen. Ein generalisierter SE konnte

DISKUSSION

et al. (1979) sah auch über mehrere Stunden einen Anfall alle fünf Minuten. Wlaź et al. (2000) fand ferner heraus, dass die Tiere bei fokaler Applikation eine sehr niedrige Mortalitätsrate aufwiesen, was in dem Versuch der vorliegenden Arbeit bestätigt werden konnte. Basierend auf der beobachteten Anfallsaktivität und der Erfahrungen von Mitarbeitern unserer Arbeitsgruppe, dass eine überwiegend fokale Anfallsaktivität selten nach einer Latenzzeit zu spontanen Anfällen führt, wurde in der vorliegenden Arbeit auf eine Überwachung der Ratten auf spontane Anfälle verzichtet.

Eine fokale Applikation von Pilocarpin in die BLA ist in der Literatur nicht beschrieben. Intrazerebrale Injektion von Pilocarpin wurde entweder intrazerebroventrikulär oder intrahippokampal durchgeführt (Leite et al. 2002; Millan et al. 1993; Smolders et al. 1997). In keiner dieser Studie gibt es detaillierte Verhaltenbeobachtungen, elektrographische oder morphologische Untersuchungen.

Erst kürzlich konnte jedoch Furtado et al. (2002) zeigen, dass Tiere nach intrahippokampaler Injektion von Pilocarpin (2,4 mg) fast alle (71 %) einen SE entwickelten mit fast keiner Mortalität. Fast drei Viertel der Tiere entwickelte nach einem SE spontane Anfälle nach einer Latenzzeit von im Mittel 30 Tagen.

In unserem Vorversuch hatten nur 33 – 50 % der Tiere einen SE. Dabei fanden sich keine Unterschiede im Krampfgeschehen zwischen den verschiedenen Dosierungen (10 µg oder 30 µg). Die epileptische Krampfaktivität begann erst fokal und generalisierte dann kurzzeitig später sekundär, ähnlich wie die Beobachtungen von Kohane et al. (2002). Da die Ergebnisse von Furtado et al. (2002) vielversprechend sind, könnte zukünftig die von dieser Arbeitsgruppe getestete Dosis für weiterführende Versuche verwendet werden.

6.1.2 Pharmakologische Untersuchung in einem Epilepsie-Modell

Trotz einer großen Anzahl von Antiepileptika ist eine erfolgreiche Therapie der TLE oft schwer oder überhaupt nicht zu erreichen, da viele Epilepsiepatienten Pharmakoresistenzen entwickeln. Daher werden immer neue Substanzen mit antikonvulsiver Wirkung entwickelt, die jedoch in der Regel an Modellen für Epilepsie getestet werden, in denen keine pharmakoresistenten Ratten verwendet werden.

DISKUSSION Mechanismen der Pharmakoresistenz näher zu untersuchen, die dann als Grundlage für neue Pharmakotherapiestrategien dienen könnten. Bisher gibt es nur wenige Modelle für pharmakoresistente Epilepsie. In der vorliegenden Arbeit wurden daher die Grundlagen zu einem weiteren gelegt.

6.1.2.1 Selektion nach individueller Phenobarbital-Empfindlichkeit im Post-SE-BLA-Modell

In dieser Studie wurde die antikonvulsive Wirkung von Phenobarbital auf spontane Anfälle im Post-SE-BLA-Modell getestet und gezeigt, dass eine Subgruppe der epileptischen Ratten resistent gegenüber der Behandlung war.

Ähnlich wie Patienten mit TLE zeigten die epileptischen Ratten individuelle Unterschiede in der Ansprache auf die Behandlung mit Phenobarbital. So reichte der nachweisbare Effekt von einer vollständigen Anfallskontrolle bis zu keiner Veränderung der Anfallszahl, wobei bei allen Tieren die Plasmakonzentrationen im therapeutischen Bereich von Patienten mit Epilepsie lagen (Baulac 2002). Die gemessenen Plasmakonzentrationen lagen ferner im Bereich der Werte, die im Kindling-Modell antikonvulsiv wirkten (Hönack und Löscher 1989). Eine Definition der Pharmakoresistenz erfolgt hier wie in der Humanmedizin von Regesta und Tanganelli (1999) beschrieben, die davon ausgehen, dass bei einer Reduktion der Anfälle von weniger als 50 % die Epilepsiepatienten als pharmakoresistent auf die entsprechende Behandlung einzustufen sind. Von den phenobarbital-behandelten Ratten wurde bei 64 % der Tiere eine mehr als 50 %ige Reduktion der Anfallsfrequenz bzw. bei 36 % eine geringere Reduktion beobachtet. Demgemäß konnten zwei Subgruppen von Tieren klassifiziert werden: Tiere, die auf die Therapie ansprachen, Phenobarbital-Responder (phenobarbital-sensitive Tiere) bzw. Tiere, die nicht ansprachen, Phenobarbital-Nonresponder (phenobarbital-resistente Tiere).

Ähnliche Prozentzahlen werden auch bei epileptischen Hunden beobachtet, bei denen 20 – 40 % auf die Standardtherapie mit dem Wirkstoff Phenobarbital nicht ausreichend ansprechen (Löscher 2003).

Die Anfallsfrequenz in der Kontrollphase vor der Behandlung war bei den

DISKUSSION

unterschiedliche Pharmakosensitivität nicht auf der Anfallsfrequenz in der ersten Kontrollphase beruht.

Ein Modell für pharmakoresistente Anfälle ist das Amygdala-Kindling Modell bei dem auch eine individuell unterschiedliche Pharmakosensitivität gegenüber Phenytoin beschrieben wurde (Löscher und Rundfeldt 1991). Phenytoin wurde hinsichtlich seiner antikonvulsiven Wirkung in diesem Modell getestet, und es fiel auf, dass 20 % der Tiere (Phenytoin-Responder) gut und 20 % der Tiere (Phenytoin-Nonresponder) schlecht auf Phenytoin ansprachen. Die restlichen 60 % der Tiere („variable Phenytoin-Responder“) waren variabel hinsichtlich ihrer Empfindlichkeit gegenüber der antikonvulsiven Wirkung von Phenytoin. Die Phenytoin-Nonresponder sprechen auch auf eine Reihe anderer Antiepileptika (Valproat, Phenobarbital, Carbamazepin, Vigabatrin, Topiramat, Lamotrigin, Felbamat, Gabapentin) schlechter an als

Ein Modell für pharmakoresistente Anfälle ist das Amygdala-Kindling Modell bei dem auch eine individuell unterschiedliche Pharmakosensitivität gegenüber Phenytoin beschrieben wurde (Löscher und Rundfeldt 1991). Phenytoin wurde hinsichtlich seiner antikonvulsiven Wirkung in diesem Modell getestet, und es fiel auf, dass 20 % der Tiere (Phenytoin-Responder) gut und 20 % der Tiere (Phenytoin-Nonresponder) schlecht auf Phenytoin ansprachen. Die restlichen 60 % der Tiere („variable Phenytoin-Responder“) waren variabel hinsichtlich ihrer Empfindlichkeit gegenüber der antikonvulsiven Wirkung von Phenytoin. Die Phenytoin-Nonresponder sprechen auch auf eine Reihe anderer Antiepileptika (Valproat, Phenobarbital, Carbamazepin, Vigabatrin, Topiramat, Lamotrigin, Felbamat, Gabapentin) schlechter an als

Im Dokument Untersuchung der Mechanismen von Pharmakoresistenz in verschiedenen Epilepsiemodellen (Seite 183-0)