Untersuchungen zum Einfluss von Stickstoffmonoxid auf epileptiforme Aktivität am akuten Hirnschnitt der Maus

Abstract

Einleitung Stickstoffmonoxid (NO) moduliert synaptische Transmission und seine Konzentration ist in verschiedenen Tiermodellen der Epilepsie erhöht. Nach wie vor bleibt die Rolle von NO in der Entstehung und Aufrechterhaltung von epileptischer Aktivität unklar. Material und Methoden Der Einfluss von NO auf epileptiforme Aktivität wurde im Niedrig-Magnesium-Modell für Epilepsie in akuten Hirnschnitten von Wildtyp und nNOS(-/-) Knock Out Mäusen mit elektrophysiologischen Messmethoden untersucht. Durch pharmakologische Hemmung der verschiedenen NO-Synthasen sollte herausgefunden werden, welches Isoenzym für die Entstehung von NO während epileptiformer Aktivität verantwortlich ist. Ergebnisse NO-Deprivation durch verschiedene NOS-Inhibitoren und NO- Fängersubstanzen verhinderte die Entwicklung anfallsartiger Ereignisse in akuten Hirnschnitten. Hierbei zeigte sich, dass speziell nNOS Aktivität essentiell für die Entwicklung von anfallsartigen Ereignissen zu sein scheint. Hirnschnitte von nNOS(-/-) Knock Out- Mäusen entwickelten signifikant seltener epileptiforme Aktivität als von Wildtyp Tieren und die anfallsartigen Ereignisse zeigten eine im Vergleich prolongierte Anfallslatenz sowie eine höhere Variabilität der interiktalen Intervalle. Schlussfolgerung Die vorliegenden Daten erlauben die Schlussfolgerung, dass die durch NO gesteigerte synaptische Transmission einen positiven Feedbackmechanismus für die Entwicklung anfallsartiger Ereignisse in dem verwendeten Epilepsiemodell darstellt. Hierfür scheint besonders die neuronale Isoform der NO-Synthase verantwortlich zu sein. Vor dem Hintergrund dieser Beobachtung könnten in Zukunft neue Optionen für die Behandlung von Epilepsiepatienten, besonders bei den therapieresistenten Temporallappenepilepsien, entstehen.

Introduction Nitric oxide (NO) modulates synaptic transmission and it ́s concentration is increased in several animal models of epilepsy. Thus far the role of NO for the initiation and maintenance of epileptic activity is still unclear. Material and Methods The influence of NO on epileptiform activity was investigated in the low-magnesium- model of epilepsy in acute brain slices of wildtype an nNOS(-/-) knock out mice by electrophysiological methods. The main source for NO formation during epileptiform activity was determined by pharmacologic inhibition of the different NO-synthase isoenzymes. Results NO- deprivation by different NOS-inhibitors and NO-scavengers suppressed the development of epileptiform activity in acute brain slices. It was shown that especially nNOS activity seems to be essential for the development of epileptiform activity. Seizure-like events (SLEs) were present in a significantly smaller portion of the brain slices of nNOS (-/-) than of wildtype animals. Also, seizure like events showed a prolonged latency and higher variability of interictal intervals in slices from nNOS (-/-) mice. Conclusion The present data suggest that NO mediated increase in synaptic transmission under epileptic conditions presents a positive feedback mechanism for seizure-induction in the used epilepsy model. The neuronal isoform of NO- synthase seems to be the main source of increased NO levels. Based on these findings new options in the treatment of epilepsy patients, especially with therapy resistant temporal lobe epilepsy, may be developed.