Синаптические механизмы эпилепсии: современные представления

Автор: Мухамедзянов Р.Д., Мартынов А.В.

Журнал: Ульяновский медико-биологический журнал @medbio-ulsu

Статья в выпуске: 2, 2024 года.

Бесплатный доступ

Цель работы - проанализировать возможные механизмы реализации иктальной активности на синаптическом уровне при эпилепсии.

Эпилепсия, иктальный, синапс, глутамат, гамк

Короткий адрес: https://sciup.org/14130554

IDR: 14130554 | DOI: 10.34014/2227-1848-2024-2-18-29

Список литературы Синаптические механизмы эпилепсии: современные представления

D'Urso A., Locatelli M., Tartaglia A., Molteni L., D'Ovidio C., Savini F., Rudge J., de Grazia U. Therapeutic Drug Monitoring of Antiseizure Medications Using Volumetric Absorptive Microsampling: Where Are We? Pharmaceuticals (Basel). 2021; 14 (7): 627. DOI: 10.3390/ph14070627.
PatelD.C., TewariB.P., ChaunsaliL., Sontheimer H. Neuron-glia interactions in the pathophysiology of epilepsy. Nat Rev Neurosci. 2019; 20 (5): 282-297. DOI: 10Sosunov.1038/s41583-019-0126-4.
Бурд С.Г., Лебедева А.В., Авакян Г.Г., Рублева Ю.В., Сенько И.В., Пантина Н.В., Юрченко А.В., Ковалева И.И. Применение фокусированного ультразвука в лечении эпилепсии. Эпилепсия и пароксизмальные состояния. 2022; 14 (3): 294-303. DOI: https://doi.org/10.17749/2077-8333/ epi.par.con.2022.120.
Саидов М., Абдувалиев А.А. Современное состояние изучения патогенеза эпилепсий у детей. Central Asian Academic Journal of Scientific Research. 2022; 2 (4): 82-90.
Loscher W., Hirsch L.J., SchmidtD. The enigma of the latent period in the development of symptomatic acquired epilepsy - traditional view versus new concepts. Epilepsy Behav. 2015; 52: 78-92. DOI: 10.1016/j.yebeh.2015.08.037.
Lukawski K., Andres-Mach M., CzuczwarM., Luszczki J.J., Kruszynski K., Czuczwar S.J. Mechanisms of epileptogenesis and preclinical approach to antiepileptogenic therapies. Pharmacol Rep. 2018; 70: 284-293. DOI: 10.1016/j.pharep.2017.07.012.
Смоленский И.В., Овсепян С.В., Зайцев А.В. Транспортеры глутамата (ЕААТ-1-3) как фактор патогенеза и перспективная терапевтическая мишень при эпилепсии. Российский физиологический журнал им. И.М. Сеченова. 2019; 105 (9): 1096-1112.
Buchin A., ChizhovA., Huberfeld G., Miles R., Gutkin B.S. Reduced Efficacy of the KCC2 Cotransporter Promotes Epileptic Oscillations in a Subiculum Network Model. J Neurosci. 2016; 36: 11619-11633. DOI: 10.1523/JNEUROSCI.4228-15.2016.
Lascano A.M., Korff C.M., PicardF. Seizures and Epilepsies due to Channelopathies and Neurotransmitter Receptor Dysfunction: A Parallel between Genetic and Immune Aspects. Mol Syndromol. 2016; 7: 197-209. DOI: 10.1159/000447707.
González O.C., Krishnan G.P., Timofeev I., Bazhenov M. Ionic and synaptic mechanisms of seizure generation and epileptogenesis. Neurobiol Dis. 2019; 130: 104485. DOI: 10.1016/j.nbd.2019.104485.
Sosunov A.A., Guilfoyle E., WuX., McKhann G.M., Goldman J.E. Phenotypic conversions of "protoplasmic" to "reactive" astrocytes in Alexander disease. J. Neurosci. 2013; 33: 7439-7450. DOI: 10.1523/ JNEUROSCI.4506-12.2013.
Синяк Д.С., Смирнова Е.Ю. Частичная блокада №+/К+-помпы приводит к исчезновению преик-тальной активности, но не влияет на иктальную активность в 4-аминопиридиновой модели эпилепсии in vitro. Сборник трудов XXIV научной школы-конференции молодых ученых по физиологии и высшей нервной деятельности в нейрофизиологии. 2020: 105-108.
Szu J.I., Binder D.K. Mechanisms Underlying Aquaporin-4 Subcellular Mislocalozation in Epilepsy. Front Cell Neurosci. 2022; 16: 900588. DOI: 10.3389/fncel.2022.900588.
Deshpande T., Tingsong Li., Herde M.K., Becker A., Vatter H., Schwarz M.Z., Henneberger C., Steinhaus C., Bedner P. Subcellular reorganization and altered phosphorylation of the astrocytic gap junction protein connexin 43 in human and experimental temporal lobe epilepsy. Glia. 2017; 65: 1809-1820. DOI: 10.1002/glia.23196.
Sarlo G.L., Holton K.F. Brain concentrations of glutamate and GABA in human epilepsy: A review. Seizure. 2021; 91: 213-227. DOI: 10.1016/j.seizure.2021.06.028.
Barker-Haliski M., White H.S. Glutamatergic Mechanisms Associated with Seizures and Epilepsy. Cold Spring Harb Perspect Med. 2015; 5: a022863. URL: https://perspectivesinmedicine.cshlp.org/con-tent/5/8/a022863.short (дата обращения: 01.12.2023). DOI: 10.1101/cshperspect.a022863.
Hanada T. Ionotropic Glutamate Receptors in Epilepsy: a Review Focusing on AMPA and NMDA Receptors. Biomolecules. 2020; 10 (3): 464. DOI: 10.3390/biom10030464.
Castaneda-Cabral J.L., Löpez-Ortega J.G., Fajardo-Fregoso B.F., Beas-Zärate C., Urena-Guerrero M.E. Glutamat induced neonatal excitotoxicity modifies the expression level of EAAT1 (GLAST) and EATT2 (GLT-1) proteins in various brain regions of the adult rat. Neurosci Lett. 2020; 735: 135237. DOI: 10.1016/j.neulet.2020.135237.
Sandhu M.R.S., Gruenbaum B.F., Gruenbaum S.E., Dhaher R., Deshpande K., Funaro M.C., Lee T.W., Zaveri H.P., Eid T. Astroglial Glutamine Synthetase and the Pathogenesis of Mesial Temporal Lobe Epilepsy. Front Neurol. 2021; 12: 665334. DOI: 10.3389/fneur.2021.665334.
Eid T., Lee T.W., Patrylo P., Zaveri H.P. Astrocytes and Glutamine Synthetase in Epileptogenesis. J. Neurosci Res. 2019; 97 (11): 1345-1362. DOI: 10.1002/jnr.24267.
Dhaher R., Wang H., Gruenbaum S.E., Tu N., Lee T.S., Zaveri H.P., Eid T. Effects of site-specific infusions of methionine sulfoximine on the temporal progression of seizures in a rat model of mesial temporal lobe epilepsy. Epilepsy Res. 2015; 115: 45-54. DOI: 10.1016/j.eplepsyres.2015.05.005.
Righes Marafiga J., Vendramin Pasquetti M., Calcagnotto M.E. GABAergic interneurons in epilepsy: More than a simple change in inhibition. Epilepsy Behav. 2021; 121 (Pt B): 106935. DOI: 10.1016/ j.yebeh.2020.106935.
Tewari B.P., Chaunsali L., Campbell S.L., Patel D.C., Goode A.E., Sontheimer H. Perineuronal nets decrease membrane capacitance of peritumoral fast spiking interneurons in a model of epilepsy. Nat. Commun. 2018; 9: 4724. DOI: 10.1038/s41467-018-07113-0.
Campbell S.L., Robel S., Cuddapah V.A., Robert S., Buckingham S.C., Kahle K.T., Sontheimer H. GABAergic disinhibition and impaired KCC2 cotransporter activity underlie tumor-associated epilepsy. Glia. 2015; 63: 23-36. DOI: 10.1002/glia.22730.
Pallud J., Van Quyen M., Bielle F., Pellegrino C., Varlet P., Cresto N., Baulac M., Duyckaerts C., Kour-dougli N., Chazal G., Devaux B., Rivera C., Miles R., Capelle L., Huberfeld G. Cortical GABAergic excitation contributes to epileptic activities around human glioma. Sci. Transl Med. 2014; 6: 244ra89. DOI: 10.1126/scitranslmed.3008065.
Kim A. Y., Baik E.J. Glutamate Dehydrogenase as a Neuroprotective Target Against Neurodegeneration. Neurochem Res. 2019; 44 (1): 147-153. DOI: 10.1007/s11064-018-2467-1.
Alleva C., Kovalev K., Astashkin R., BerndtM.I., Baeken C., Balandin T., Gordeliy V., Fahlke C., Machtens J.P. Na+-dependent gate dynamics and electrostatic attraction ensure substrate coupling in glutamate transporters. Sci Adv. 2020; 6 (47): eaba9854. DOI: 10.1126/sciadv.aba9854.
Alleva C., Machtens J.P., Kortzak D., WeyandI., Fahlke C. Molecular Basis of Coupled Transport and Anion Conduction in Excitatory Amino Acid Transporters. Neurochem Res. 2022; 47 (1): 9-22. DOI: 10.1007/s11064-021-03252-x.
Magistretti P.J., Allaman I. A cellular perspective on brain energy metabolism and functional imaging. Neuron. 2015; 86: 883-901. DOI: 10.1016/j.neuron.2015.03.035.
Perez-Escuredo J., Van Hee V.F., SboarinaM., Falces J., Payen V.L., Pellerin L., Sonveaux P. Monocar-boxylate transporters in the brain and in cancer. Biochim Biophys Acta. 2016; 1863 (10): 2481-2497. DOI: 10.1016/j.bbamcr.2016.03.013.
Rafael A., Cairus A., Tizzoni M., Abudara V., Vitureira N. Glial ATP and Large Pore Channels Modulate Synaptic Strength in Response to Chronic Inactivity. Molecular Neurobiology. 2020; 57 (6): 2856-2869. DOI: 10.1007/s12035-020-01919-0.
Guo M., Li T. Adenosine Dysfunction in Epilepsy and Associated Comorbidities. Curr Drug Targets. 2022; 23 (4): 344-357. DOI: 10.2174/1389450122666210928145258.

Еще

Статья обзорная