Anticonvulsan Effects of Topiramate in the Pilocarpine Model of Epilepsy in Rats

Year 2008, Volume: 34 Issue: 2, 45 - 51, 01.06.2008

Behzat Noyan

Abstract

The effects of topiramate (TPM) therapy on zinc translocation and anticonvulsan outcomes have been researched in this study. Also whether TPM has a role on antiepileptic effect by affecting the zinc ions on the hippocampus has been investigated. Adult, male Spraque-Dawley rats between 300-350g. have been used in the experiments. To receive the electrocorticographic (ECoG) data from the rats, 5 stainless steel screw electrodes were implanted epidurally under anesthesia (thiopental sodium, 40 mg/kg, i.v.) to all of the rats and canuls were placed in the left lateral ventricles for i.c.v. injection before the experiments. Seizures were provoked by pilokarpine-HCl injection (380 mg/kg i.p.). Ten minutes before pilocarpine-HCI injection; 20, 60 and 100 mg/kg topiramate (i.p.), CaEDTA (100 mM i.c.v.) and ZnCl2 (35 mg/kg i.p.) have been introduced into the groups accordingly. Concurrently, the behavioral variances of the animals were observed during this process. After two hours of pilocarpine injection, seizure were terminated by diazepam injection. By the end of 24 hours, the rats under anesthesia were decapitated, their brains were removed rapidly and the state of zinc ions was analyzed by hippocampal staining (TSQ). When the status epilepticus (SE) incidence, 24-hour survival, and the seizure scores were analyzed, the anticonvulsan effects of TPM were confirmed. The amplitude and frequency of the spikes in the ECoG records were less in all of the TPM groups. When 100 mg/kg was applied, TPM was effective on the zinc translocation. This shows that TPM prevents the translocation of zinc ions from the presynaptic terminals of mossy fibers to postsynaptic neurons.

Keywords

zinc, topiramate, ECoG, pilocarpine, TSQ

Sıçanlarda Pilocarpin ile Oluşturulan Epilepsi Modelinde Topiramat'ın Antikonvulsan Etkileri

Abstract

Bu çalışmada, topiramat (TPM) tedavisinin antikonvulsan ve hipokampüste çinko translokasyonu üzerine olan etkisinin araştırılması amaçlandı. Bu yolla TPM'ın hipokampusdeki çinko iyonları üzerinden etki ederek antiepileptik etki göstermesinde bir rolünün olup olmadığı araştırıldı. Deneylerde 300-350g. arasında erkek, erişkin Spraque-Dawley sıçanlar kullanıldı. Sıçanlardan elektrokortikografik (ECoG) kayıtların alınabilmesi için deneyler öncesinde tüm sıçanlara anestezi altında (thiopental sodium, 40 mg/kg, i.v.) 5 adet çelik paslanmaz vida elektrod epidural olarak yerleştirildi ve i.c.v. enjeksiyon için sol lateral ventriküllerine kanül yerleştirildi. Pilokarpin HCl enjeksiyonu (380 mg/kg i.p.) ile nöbet oluşturuldu. Pilokarpin HCl enjeksiyonunundan 10 dk. önce 20, 60 ve 100 mg/kg topiramat (i.p.), CaEDTA (100 mM i.c.v.) ve ZnCl2 (35 mg/kg i.p.) enjeksiyonları yapıldı. Aynı zamanda bu hayvanların davranışsal değişiklikleri gözlemlendi. Pilokarpin enjeksiyonundan iki saat sonra diazepam enjeksiyonu ile nöbetler sonlandırıldı. Sıçanlar 24 saat sonunda anestezi altında dekapite edilerek hızla beyinleri çıkarıldı. Hipokampal boyama (TSQ) ile çinko iyonlarının postsinaptik nöronlara geçip geçmediği incelendi. Status epileptikus (SE) insidansı, 24 saatlik yaşam şansı ve nöbet skorları değerlendirildiğinde, TPM'ın antikonvulsan etkileri saptandı. Tüm TPM gruplarında ECoG kayıtlarda sivri dalgaların amplitüd ve frekanslarının daha düşük olduğu gözlendi. 100 mg/kg dozda uygulandığında TPM'ın hipokampüste çinko translokasyonu üzerine etkili olduğu yani çinko iyonlarının yosunsu liflerin presinaptik terminallerinden postsinaptik nöronlara geçişini engellediği görüldü.

Keywords

çinko, topiramat, ECoG, pilocarpine, TSQ