KETAMINE, PHENCYCLIDINE, AND MK-801 PROTECT AGAINST KAINIC ACID-INDUCED SEIZURE-RELATED BRAIN-DAMAGE

被引:201
|
作者
CLIFFORD, DB
OLNEY, JW
BENZ, AM
FULLER, TA
ZORUMSKI, CF
机构
[1] WASHINGTON UNIV,SCH MED,DEPT NEUROL SURG,ST LOUIS,MO 63110
[2] WASHINGTON UNIV,SCH MED,MCDONNELL CTR STUDIES HIGHER BRAIN FUNCT,ST LOUIS,MO 63110
关键词
Kainic acid; Ketamine; MK‐801; Neuropathology; N‐methyl‐D‐aspar‐tate; Phencyclidine; Seizures;
D O I
10.1111/j.1528-1157.1990.tb05492.x
中图分类号
R74 [神经病学与精神病学];
学科分类号
摘要
Summary: Recent evidence implicates the endogenous excitotoxin, glutamate (Glu), in several neurologic disorders, including seizure‐related brain damage. Ketamine, phencyclidine, and MK‐801, which are noncompetitive antagonists of the N‐methyl‐D‐aspartate (NMDA) subtype of Glu receptor (but do not antagonize kainic acid receptors) were tested in the present study for their effects on behavioral and/or electrographic seizures and seizure‐related brain damage induced by kainic acid. Behavioral seizure activity was reduced by these agents, as was spread of electrographic seizures to neocortex, but seizures recorded from deep brain regions such as hippocampus, piriform cortex, and amygdala were not significantly diminished. All three agents prevented seizure‐related brain damage in the amygdala, piriform cortex, thalamus, and CA1 region of the hippocampus but conferred little or no protection in the lateral septum and CA3 region of the hippocampus. The regional selectivity of the neuroprotective effect suggests that NMDA receptors may play a more dominant role in seizure‐related brain damage in some brain regions than in others. The ability of NMDA antagonists to prevent seizure‐related damage in several brain regions without suppressing seizure activity suggests that in these brain regions persistent seizure activity can be maintained by other transmitter systems, with or without NMDA receptor participation, but that seizure‐related brain damage is critically dependent on NMDA receptor participation. Des travaux récents ont souligné le rôle joué par une excitotoxine endogène, le glutamate (Glu), dans diverses affections neurologiques, incluant les lésions cérébrales en relation avec les crises épileptiques. La kétamine, la phencyclidine et le MK‐801, qui sont des antagonistes non compélitifs du sous‐type N‐méthyl‐D‐aspartate (NMDA) du récepteur au Glu (mais ne sont pas des antagonistes des récepteurs à l'acide kaïnique) ont fait l'objet du présent travail, qui a étudié leurs effets sur l'aspect clinique et/ou EEG des crises induites par acide kaïnique, et sur les lésions cérébrales liées à ces crises. L'activité critique clinique a été réduite par ces agents, de même que l'extension des crises électriques au néocortex, mais les crises enregistrées en profondeur, au niveau de l'hippocampe, du cortex piriforme ou de l'amygdale, n'ont pas été diminuées de façon significative. Les trois agents ont prévenu la survenue de lésions cérébrales liées aux crises au niveau de l'amygdale, du cortex piriforme, du thalamus et de la région CA1 de l'hippocampe; ces agents n'ont cependant pas ou peu fourni de protection au niveau du septum latéral et de la région CA3 de l'hippocampe. La sélectivité régionale de l'effet neuro‐protecteur suggère que les récepteurs NMDA ont un rôle plus important dans la survenue de lésions post‐critiques au niveau de certaines régions cérébraies que dans d'autres. La capacité des antagonistes NMDA dans la prévention des lésions liées aux crises au niveau de différentes zones du cerveau, indépendamment de toute suppression de l'activité critique, suggère qu'une activité critique peut êire maintenue dans ces régions par d'autres systèmes de neuro‐transmission, avec ou sans participation du récepteur NMDA, mais que les lésions cérébrales induites par les crises sont étroitement dépendantes d'une participation des récepteurs NMDA. Evidencia reciente implica a la excitotoxina endógena, el glutamato (Glu), en la patogenia de varios trastomos neurológicos que incluyen los ataques relacionados con daño cerebral. Las ketaminas, la peniciclidina y el MK‐801, son antagonistas no competitivos de N‐metil‐D‐aspartato (NMDA) un subtipo del receptor del Glu (pero no antagonistas de los receptores del ácido kainico) han sido testadas en el trabajo que se presenta para determinar sus efectos en ataques de comportamiento y/o electrográficos y en ataques relacionados con daños cerebrates inducidos por el ácido kainico. Estos tres agentes redujeron la actividad de ataques de comportamiento y también la propagación de los ataques electrográficos hacia el neo‐cortex pero los ataques que se registraron en regiones cerebrales profundas como el hipocampo, el cortex piriforme y la amígdala no se redujeron de modo significative Los tres agentes evitaron los ataques relacionados con daños en la amígdala. el cortex piriforme, el tálamo y la región CA1 del hipocampo pero proporcionaron escasa o nula protección en el septum lateral y en la región CA3 del hipocampo. La selectividad regional del efecto neuroprotector sugiere que los receptores del NMDA pueden jugar un papel más dominante en los ataques que se relacionan con daño cerebral en algunas áreas cerebrales más que en otras. La habilidad de los antagonistas del NMDA de evitar ataques relaciona‐dos con daño cerebral en algunas regiones cerebrales, sin suprimir la actividad epiléptica, sugiere que en estas regiones cerebrales la persistente actividad epiléptica puede mantenerse mediante otros sistemas neurotransmisores, con o sin la participación de los receptores NMDA, pero los ataques relacionados con daño cerebral dependen críticamente de la participación de estos últimos receptores. Neuere Befunde belegen die Rolle von Glutamat als endogenes Excitotoxin bei verschiedenen neurologischen Störungen ein‐schliesslich der anfallsbedingten Hirnschädigung. Ketamin, Phencyclidin und MK‐801, die nichtkompetitive Antagonisten des N‐methyl‐Aspartat (NMDA) Untertyps des Glutamatrezep‐tors sind (jedoch Kaininsäurerezeptoren nicht antagonisieren) wurden in dieser Untersuchung auf ihre Wirksamkeit bei klinischen oder elektroencephalographischen Anfällen und der durch Kaininsäure erzeugten anfallsbedingten Hirnschädigung untersucht. Klinische Anfälle sowie die Ausbreitung von elektrogra‐phischen Anfällen zum Neokortex wurden durch diese Mittel reduziert. Anfälle, die von tiefen Hirnregionen wie dem Hippokampus, dem piriformen Kortex und Amygdalon registriert wurden, wurden nicht signifikant reduziert. Alle 3 Mittel verhinderten die anfallsbedingte Hirnschädigung im Amygdalon, im piriformen Kortex, Thalamus und der CA1‐Region des Hippokampus, zeigten jedoch nur eine geringe oder gar keine Schutzwirkung im lateralen Septum und der CA3‐Gegend des Hippokampus. Die regionale Selektivität dieser neuroprotektiven Wirkung legt nahe, daβ NMDA‐Rezeptoren in verschiedenen Hirnregionen eine unterschiedliche Rolle bei der anfallsbedingten Hirnschädigung spielen. Die Fähigkeit von NMDA‐Antagonisten, vor anfallsbedingter Hirnschädigung in verschiedenen Hirnregionen zu schützen, ohne die Krampfaktivität zu unterdrüken führen zu der Folgerung, daβ in diesen Hirnregionen die persistierende Anfallsaktivität durch andere Transmittersysteme mit oder ohne NMDA‐Rezeptorbeteiligung aufrechterhalten wird, daβ die anfallsbedingte Hirnschädigung jedoch in kritischer Weise von NMDA‐Rezeptoren abhängt. Copyright © 1990, Wiley Blackwell. All rights reserved
引用
收藏
页码:382 / 390
页数:9
相关论文
共 48 条
  • [21] Protection Against Sarin-Induced Seizures in Rats by Direct Brain Microinjection of Scopolamine, Midazolam or MK-801
    Jacob W. Skovira
    John H. McDonough
    Tsung-Ming Shih
    Journal of Molecular Neuroscience, 2010, 40 : 56 - 62
  • [22] Melatonin protects hippocampal neurons in vivo against kainic acid-induced damage in mice
    Tan, DX
    Manchester, LC
    Reiter, RJ
    Qi, WB
    Kim, SJ
    El-Sokkary, GH
    JOURNAL OF NEUROSCIENCE RESEARCH, 1998, 54 (03) : 382 - 389
  • [23] Protective Effects of Bupivacaine against Kainic Acid-Induced Seizure and Neuronal Cell Death in the Rat Hippocampus
    Chiu, Kuan Ming
    Wu, Chia Chan
    Wang, Ming Jiuh
    Lee, Ming Yi
    Wang, Su Jane
    BIOLOGICAL & PHARMACEUTICAL BULLETIN, 2015, 38 (04) : 522 - 530
  • [24] Protective Effect of Tilia americana var. mexicana Against Kainic Acid-induced Damage in Brain, Liver, and Kidney: Behavioral and Biochemical Changes
    Coballase-Urrutia, Elvia
    Cardenas-Rodriguez, Noemi
    Carmona-Aparicio, Liliana
    Sanchez-Valle, Vicente
    Rivera-Espinosa, Liliana
    Pedraza-Chaverri, Jose
    Montesinos-Correa, Hortencia
    Bello-Robles, Edith
    Sampieri, Aristides, III
    Martinez-Vargas, David
    Granados-Rojas, Leticia
    Eva Gonzalez-Trujano, Maria
    IRANIAN JOURNAL OF PHARMACEUTICAL RESEARCH, 2022, 21 (01):
  • [25] Antioxidant, Anticonvulsive and Neuroprotective Effects of Dapsone and Phenobarbital Against Kainic Acid-Induced Damage in Rats
    Diaz-Ruiz, Araceli
    Mendez-Armenta, Marisela
    Galvan-Arzate, Sonia
    Manjarrez, Joaquin
    Nava-Ruiz, Concepcion
    Santander, Ivan
    Balderas, Gustavo
    Rios, Camilo
    NEUROCHEMICAL RESEARCH, 2013, 38 (09) : 1819 - 1827
  • [26] Antioxidant, Anticonvulsive and Neuroprotective Effects of Dapsone and Phenobarbital Against Kainic Acid-Induced Damage in Rats
    Araceli Diaz-Ruiz
    Marisela Mendez-Armenta
    Sonia Galván-Arzate
    Joaquín Manjarrez
    Concepción Nava-Ruiz
    Iván Santander
    Gustavo Balderas
    Camilo Ríos
    Neurochemical Research, 2013, 38 : 1819 - 1827
  • [27] Fatty acid amide hydrolase inhibitor URB597 may protect against kainic acid-induced damage to hippocampal neurons: Dependence on the degree of injury
    Mikheeva, Irina B.
    Shubina, Liubov
    Matveeva, Nataliya
    Pavlik, Luybov L.
    Kitchigina, Valentina F.
    EPILEPSY RESEARCH, 2017, 137 : 84 - 94
  • [28] CHRONIC TREATMENT WITH MK-801 INCREASES THE QUINOLINIC ACID-INDUCED LOSS OF D-1 DOPAMINE-RECEPTORS IN RAT STRIATUM
    NORMAN, AB
    FORD, LM
    KOLMONPUNPORN, M
    SANBERG, PR
    EUROPEAN JOURNAL OF PHARMACOLOGY, 1990, 176 (03) : 363 - 366
  • [29] Neuroactive steroids protect against pilocarpine- and kainic acid-induced limbic seizures and status epilepticus in mice
    Kokate, TG
    Cohen, AL
    Karp, E
    Rogawski, MA
    NEUROPHARMACOLOGY, 1996, 35 (08) : 1049 - 1056
  • [30] ALPHA(2)-ADRENOCEPTOR AGONIST, DEXMEDETOMIDINE, PROTECTS AGAINST KAINIC ACID-INDUCED CONVULSIONS AND NEURONAL DAMAGE
    HALONEN, T
    KOTTI, T
    TUUNANEN, J
    TOPPINEN, A
    MIETTINEN, R
    RIEKKINEN, PJ
    BRAIN RESEARCH, 1995, 693 (1-2) : 217 - 224