Il modello di stimolazione elettrica corneale è stato introdotto come modello animale per lo screening di nuovi farmaci antiepilettici. Recentemente, questo modello è stato proposto per testare terapie alternative nel trattamento dell’epilessia farmacoresistente. Inoltre, questo modello rappresenta l’unico test capace di dimostrare l’effetto anticonvulsivante della dieta chetogenica (DC), un approccio dietoterapico di comprovata efficacia nel controllare le crisi epilettiche. Le caratteristiche principali di questo modello sono: l'induzione di convulsioni minime e standardizzate; l'attivazione di regioni limbiche; la possibilità di sfruttare procedure non invasive che producono alterazioni funzionali. In questo studio abbiamo valutato i possibili cambiamenti nel fenotipo comportamentale epilettico e caratterizzato la risposta delle reti neuronali al test di stimolazione corneale a 6-Hz, nonché la modulazione di tale risposta nel tempo e in seguito alla somministrazione di trattamenti. In particolare, abbiamo modificato il paradigma classico del modello a 6-Hz per simulare le crisi epilettiche ricorrenti, caratterizzando per la prima volta le alterazioni elettroencefalografiche (EEG). Il nostro protocollo ha consistito nell’applicazione di 4 sessioni di stimolazione corneale, con intensità di corrente di 32mA, a distanza di 72 ore l’una dall’altra. La risposta indotta dalle stimolazioni è stata caratterizzata mediante analisi comportamentale, EEG ed immunoistochimica. Inoltre, abbiamo valutato gli effetti anticonvulsivanti della DC, del peptide grelina, ligando per il growth hormone secretagogue receptor 1a (GHS-R1a) e di altri peptidi antagonisti del medesimo recettore, des-acilgrelina (DAG) e EP-80317. Nei primi esperimenti, i topi sono stati sacrificati 24 ore dopo l'ultima stimolazione. L’analisi EEG ha evidenziato che la risposta post-stimolo è caratterizzata da una componente convulsiva e una componente non convulsiva, e che l'attività epilettiforme coinvolge la corteccia occipitale e l’ippocampo solo dopo 4 stimolazioni, suggerendo l’instaurarsi di un processo epilettogeno. La durata del periodo non-convulsivo è progressivamente diminuita dopo la seconda stimolazione, mentre il periodo di tempo convulsivo è rimasto invariato. Inoltre, è interessante notare che dalla seconda di stimolazione si è assistito ad una progressiva ingravescenza delle crisi, le quali, da paucisintomatiche, sono diventate tonico-cloniche generalizzate. Infine, abbiamo osservato un significativo aumento dell’immunoreattività di FosB/ΔFosB in amigdala laterale, dopo la quarta elettrostimolazione. In esperimenti successivi, ai topi è stata somministrata per due settimane la DC con un rapporto 4:1. La dieta si è rivelata essere inizialmente protettiva, riducendo significativamente la durata delle convulsioni psicomotorie nei topi stimolati (-48%); tale effetto è cessato dopo la seconda stimolazione. Infine, i topi sono stati pre-trattati con grelina, DAG e EP-80317, somministrati in singolo o in combinazione con la DC. Una significativa riduzione della durata delle crisi è stata osservata nei topi trattati in acuto con DAG (-27%), mentre il trattamento con grelina è risultato essere inefficace. EP-80317 ha determinato una riduzione (-40%) della durata delle crisi simile a quella osservata nei topi trattati con la dieta. Inoltre, mentre EP-80317 ha ridotto anche la durata della componente convulsiva della crisi, l’effetto protettivo della DC è stato osservato solo sulla durata della componente non convulsiva. I trattamenti acuti con EP-80317 o DAG associati a DC non hanno mostrato alcun ulteriore beneficio. Questi risultati dimostrano rilevanti effetti anticonvulsivanti della DC e, soprattutto, di EP-80317, suggerendo una sua eventuale applicazione terapeutica.
Studi sugli effetti di episodi comiziali ripetuti sull'epilettogenesi e sull'efficacia di trattamenti antiepilettici
2016
Abstract
Il modello di stimolazione elettrica corneale è stato introdotto come modello animale per lo screening di nuovi farmaci antiepilettici. Recentemente, questo modello è stato proposto per testare terapie alternative nel trattamento dell’epilessia farmacoresistente. Inoltre, questo modello rappresenta l’unico test capace di dimostrare l’effetto anticonvulsivante della dieta chetogenica (DC), un approccio dietoterapico di comprovata efficacia nel controllare le crisi epilettiche. Le caratteristiche principali di questo modello sono: l'induzione di convulsioni minime e standardizzate; l'attivazione di regioni limbiche; la possibilità di sfruttare procedure non invasive che producono alterazioni funzionali. In questo studio abbiamo valutato i possibili cambiamenti nel fenotipo comportamentale epilettico e caratterizzato la risposta delle reti neuronali al test di stimolazione corneale a 6-Hz, nonché la modulazione di tale risposta nel tempo e in seguito alla somministrazione di trattamenti. In particolare, abbiamo modificato il paradigma classico del modello a 6-Hz per simulare le crisi epilettiche ricorrenti, caratterizzando per la prima volta le alterazioni elettroencefalografiche (EEG). Il nostro protocollo ha consistito nell’applicazione di 4 sessioni di stimolazione corneale, con intensità di corrente di 32mA, a distanza di 72 ore l’una dall’altra. La risposta indotta dalle stimolazioni è stata caratterizzata mediante analisi comportamentale, EEG ed immunoistochimica. Inoltre, abbiamo valutato gli effetti anticonvulsivanti della DC, del peptide grelina, ligando per il growth hormone secretagogue receptor 1a (GHS-R1a) e di altri peptidi antagonisti del medesimo recettore, des-acilgrelina (DAG) e EP-80317. Nei primi esperimenti, i topi sono stati sacrificati 24 ore dopo l'ultima stimolazione. L’analisi EEG ha evidenziato che la risposta post-stimolo è caratterizzata da una componente convulsiva e una componente non convulsiva, e che l'attività epilettiforme coinvolge la corteccia occipitale e l’ippocampo solo dopo 4 stimolazioni, suggerendo l’instaurarsi di un processo epilettogeno. La durata del periodo non-convulsivo è progressivamente diminuita dopo la seconda stimolazione, mentre il periodo di tempo convulsivo è rimasto invariato. Inoltre, è interessante notare che dalla seconda di stimolazione si è assistito ad una progressiva ingravescenza delle crisi, le quali, da paucisintomatiche, sono diventate tonico-cloniche generalizzate. Infine, abbiamo osservato un significativo aumento dell’immunoreattività di FosB/ΔFosB in amigdala laterale, dopo la quarta elettrostimolazione. In esperimenti successivi, ai topi è stata somministrata per due settimane la DC con un rapporto 4:1. La dieta si è rivelata essere inizialmente protettiva, riducendo significativamente la durata delle convulsioni psicomotorie nei topi stimolati (-48%); tale effetto è cessato dopo la seconda stimolazione. Infine, i topi sono stati pre-trattati con grelina, DAG e EP-80317, somministrati in singolo o in combinazione con la DC. Una significativa riduzione della durata delle crisi è stata osservata nei topi trattati in acuto con DAG (-27%), mentre il trattamento con grelina è risultato essere inefficace. EP-80317 ha determinato una riduzione (-40%) della durata delle crisi simile a quella osservata nei topi trattati con la dieta. Inoltre, mentre EP-80317 ha ridotto anche la durata della componente convulsiva della crisi, l’effetto protettivo della DC è stato osservato solo sulla durata della componente non convulsiva. I trattamenti acuti con EP-80317 o DAG associati a DC non hanno mostrato alcun ulteriore beneficio. Questi risultati dimostrano rilevanti effetti anticonvulsivanti della DC e, soprattutto, di EP-80317, suggerendo una sua eventuale applicazione terapeutica.File | Dimensione | Formato | |
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https://hdl.handle.net/20.500.14242/140822
URN:NBN:IT:UNIMORE-140822