Vol. 30-31/2021-2022 Nr 60
okładka czasopisma Child Neurology
powiększenie okładki
Journal Info

CHILD NEUROLOGY

Journal of the Polish Society of Child Neurologists

PL ISSN 1230-3690
e-ISSN 2451-1897
DOI 10.20966
Semiannual


Powrót

Ocena histologiczna kory hipokampa szczura po długotrwałej ekspozycji na walproinian


Histological study of hippocampal cortex after long-term valproate admininistration to rats




Klinika Neurologii i Rehabilitacji Dziecięcej Uniwersytetu Medycznego w Białymstoku

Neurol Dziec 2013; 22, 44: 11-16
Full text PDF Ocena histologiczna kory hipokampa szczura po długotrwałej ekspozycji
na walproinian



STRESZCZENIE
Cel pracy. Celem pracy była ocena wpływu przewlekłej terapii walproinianem sodu (VPA) na obraz histologiczny tkanki nerwowej hipokampa szczura. Materiał i metodyka. Badania przeprowadzono na 45 szczurach, samcach rasy Wistar, o wyjściowej masie ciała 160–180 g, które podzielono na 2 grupy. Zwierzęta grupy I – kontrolnej otrzymywały przez cały czas trwania doświadczenia raz dziennie sól fizjologiczną o takiej samej objętości, co stosowany w grupie doświadczalnej lek. Grupa II obejmowała szczury, którym podawano roztwór wodny VPA w dawce 200 mg/kg m.c. przez okres 1, 3, 6, 9 i 12 miesięcy doświadczenia. Badania histologiczne wykonano na materiale pobranym z przyśrodkowego obszaru płata skroniowego mózgu przy użyciu powszechnie stosowanych metod barwienia. Wyniki. Pierwsze dyskretne zmiany histopatologiczne w korze zakrętu hipokampa zaobserwowano po 6-miesięcznym okresie stosowania VPA, gdzie w okolicy wnęki oraz w sektorze CA3 hipokampa spotykano pojedyncze neurony wykazujące cechy schorzenia homogenizacyjnego. Nieprawidłowości w obrazie z mikroskopu świetlnego nasilały się wraz z wydłużaniem się okresu ekspozycji na lek. Po 9 i 12 miesiącach doświadczenia dominowały komórki nerwowe warstwy piramidowej hipokampa z cechami schorzenia przewlekłego Nissla oraz objawami stwardnienia. Obserwowano również ubytki komórek nerwowych, niekiedy rozległe. Zmiany te zlokalizowane były głównie w okolicy wnęki hipokampa, nieco słabiej wyrażone w sektorze CA3, a stosunkowo najmniejsze nieprawidłowości dotyczyły sektora CA1. Stopień nasilenia zmian histologicznych był największy po 12 miesiącach doświadczenia. Wnioski. Uzyskane wyniki wskazują na duże bezpieczeństwo stosowania VPA w pierwszym półroczu ekspozycji szczura na lek. W dalszych fazach doświadczenia, tj. po 9 i 12 miesiącach, VPA uszkadza korę amonalną zwierząt doświadczalnych, głównie neurony wnęki i neurony sektorów CA3 i CA1 hipokampa.

Słowa kluczowe: hipokamp, walproinian, encefalopatia walproinainowa, ocena histologiczna


ABSTRACT
Aim. The aim of this study was to assess the effect of longterm sodium valproate (VPA) therapy on the histology of rat hippocampal nerve tissue. Materials and methods. The study was conducted on 45 male Wistar rats of initial body mass of 160–180 g, divided into 2 groups. Control group I received physiological saline of the same volume as the drug used in the study group once daily through the entire experiment. Study group II consisted of rats treated with an aqueous solution of VPA at a dose of 200 mg/kg of body weight for 1, 3, 6, 9, and 12 months of the experiment. Histological examination was performed on samples from the medial temporal lobe area using common staining methods. Results. The first discrete histopathological changes in the cortex of the hippocampal gyrus were observed after 6 months of VPA administration, where single neurons with features of homogenization were found in the hippocampal hilus and sector CA3. Irregularities in the light microscope image intensified with extended exposure. After 9 and 12 months of the experiment, the pyramidal nerve cell layer of the hippocampus dominated with features of chronic Nissl disease and symptoms of sclerosis. We also observed loss of nerve cells, sometimes extensive. These changes were mainly located in the hippocampal hilus region, somewhat less pronounced in sector CA3; and the smallest, relatively, irregularities were found in sector CA1. The degree of severity of histological changes was the biggest after 12 months of the experiment. Conclusions. The obtained results indicate that it is safe to use VPA in rats in the first six months of exposure to the drug. In the subsequent phases of the experiment – after 9 and 12 months – VPA damaged the ammonal cortex, mainly neurons of the hippocampal hilus and sector CA3 and CA1.

Key words: hippocampus, valproate, valproate encephalopathy, histological study


PIŚMIENNICTWO
[] 
Barenberg P., Strahlendorf H., Strahlendorf J.: Hypoxia induces an excitotoxic – type of dark cell degeneration in cerebellar Purkinje neurons. Neurosci Res 2001; 40: 245–254.
[] 
Löscher W.: Valproinsäure. Pharmakodynamische Wirkungen und biochemische Wirkungsmechanismen. [w:] Krämer G., Laub M. [red.]: Valproinsäure. Springer Verlag, Berlin-Heidelberg-NY 1992.
[] 
Adkison K.D., Ojemann G.A., Rapport R.L., et al.: Distribution of unsaturated metabolites of valproate in human and rat brain – pharmacologic relevance? Epilepsia 1995; 36: 772–782.
[] 
Lukoyanov N.V., Madeira M.D., Paula-Barbosa M.M.: Behavioral and neuroanatomical consequences of chronic ethanol intake and withdrawal. Physiol Behav 1999; 66: 337–346.
[] 
Lundqvist C., Alling C., Knoth R., et al.: Intermittent ethanol exposure of adult rats: hippocampal cell loss after one month of treatment. Alcohol Alcohol 1995; 30: 737–748.
[] 
Franke H., Kittner H., Berger P., et al.: The reaction of astrocytes and neurons in the hippocampus of adult rats during chronic ethanol treatment and correlations to behavioral impairments. Alcohol 1997; 14: 445–454.
[] 
Jiang W., Duong T.M., de Lanerolle N.C.: The neuropathology of hyperthermic seizures in the rat. Epilepsia 1999; 40: 5–19.
[] 
Sendrowski K., Sobaniec W., Sobaniec-Lotowska M.E., et al.: Topiramate as a neuroprotectant in the experimental model of febrile seizures. Adv Med Sci. 2007; 52 (Suppl 1): 161–165.
[] 
Fritschy J.M., Kiener T., Bouilleret V., et al.: GABAergic neurons and GABA(A)-receptors in temporal lobe epilepsy. Neurochem Int 1999; 34: 435–445.
[] 
Desphande J., Bergstedt K., Linden T., et al.: Ultrastructural ges in the hippocampal CA1 region following transcient cerebral ischemia: evidence against programmed cell death. Exp Brain Res 1992; 88: 91–105.
[] 
Fukuda T., Wang H., Nakanishi H., et al.: Novel non-apoptotic morphological changes in neurons of the mouse hippocampus following transient hypoxic-ischemia. Neurosci Res 1999; 33: 49–55.
[] 
Sobaniec W., Jankowicz E., Sobaniec-Łotowska M.: The effect of valproic acid on the morphology of the rat cerebellum and brain stem. Neuropat Pol 1989; 27: 137–150.
[] 
Bikashvili T.Z., Shukakidze A.A., Kiknadze G.I.: Changes in the rat cerebral cortex ultrastructure following peroral administration of manganese chloride. Morfologiia 2000; 118: 14–18.
[] 
Bergman A., Feigenbaum J.J., Yanai J.: Neuronal losses in mice following both prenatal and neonatal exposure to phenobarbital. Acta Anat (Basel) 1982; 114: 185–192.
[] 
Liu Z., Nagao T., Desjardins G.C., et al.: Quantitative evaluation of neuronal loss in the dorsal hippocampus in rats with long-term pilocarpine seizures. Epilepsy Res 1994; 17: 237–247.
[] 
Miettinen R., Kotti T., Tuunanen J., et al.: Hippocampal damage after injection of kainic acid into the rat entorhinal cortex. Brain Res 1998; 813: 9–17.
[] 
Fujikawa D.G., Shinmei S.S., Cai B.: Seizure – induced neuronal necrosis: implications for programmed cell death mechanisms. Epilepsia 2000; 41: 9–13.
[] 
Cavazos J.E., Das I., Sutula T.P.: Neuronal loss induced in limbic pathways by kindling: evidence for induction of hippocampal sclerosis by repeated brief seizures. J Neurosci 1994; 14: 3106–3121.
[] 
Sagar H.J., Oxbury J.M.: Hippocampal neuronal loss in temporal lobe epilepsy: correlation with early childhood convulsions. Ann Neurol 1987; 22: 334–340.
[] 
Kim J.H., Guimaraes P.O., Shen M-Y., et al.: Hippocampal neuronal density in temporal lobe epilepsy with and without gliomas. Acta Neuropathol 1990; 80: 41–45.
[] 
Sendrowski K., Sobaniec W., Sobaniec P., et al.: Ultrastructural study of hippocampal cortex neurons in an experimental model of valproate encephalopathy. Folia Histochem Cytobiol 2013; 51: 31–37.
[] 
Chopra A., Kolla B.P., Mansukhani M.P., et al.: Valproate-induced hyperammonemic encephalopathy: an update on risk factors, clinical correlates and management. Gen Hosp Psychiatry 2012; 34: 290–298.
[] 
Jóźwiak S., Kotulska K.: Aktualne rekomendacje w leczeniu padaczki i zespołów padaczkowych u dzieci i młodzieży. Neurol Dziec 2010; 38: 11– 18.
[] 
Haddad P.M., Das A., Ashfag M., et al.: A review of valproate in psychiatric practice. Expert Opin Drug Metab Toxicol 2009; 5: 539–551.
[] 
Vikelis M., Rapoport A.M.: Role of antiepileptic drugs as preventive agents for migraine. CNS Drugs 2010; 24: 21–33.
[] 
Lux A.L.: Treatment of febrile seizures: historical perspective, current opinions, and potential future directions. Brain Dev 2010; 32: 42–50.
[] 
Gill D., Derry S., Wiffen P.J., et al: Valproic acid and sodium valproate for neuropathic pain and fibromyalgia in adults. Cochrane Database Syst Rev 2011; 10: CD009183.
[] 
Witt D., Burfeind P., von Hardenberg S., et al.: Valproic acid inhibits the proliferation of cancer cells by re-expressing cyclin D2. Carcinogenesis 2013; 34: 1115–1124.
[] 
Jones G.L., Matsuo F., Baringer J.R., et al.: Valproic acid-associated encephalopathy. West J Med 1990; 153: 199–202.
[] 
Visticot F., Montreuil G.: Stupor encephalopathy caused by sodium valproate. Rev Med Interne 1994; 15: 365–366.
[] 
Kifune A., Kubota F., Shibata N., et al.: Valproic acid – induced hyperammonemic encephalopathy with triphasic waves. Epilepsia 2000; 41: 909–912.
[] 
Davis R., Peters D.H., McTavish D.: Valproic acid. A reappraisal of its pharmacological properties and clinical efficacy in epilepsy. Drugs 1994; 47: 332–372.
[] 
Gobel R., Gortzen A., Braunig P.: Encephalopathies caused by valproate. Fortschr Neurol Psychiatr 1999; 67: 7–11.
[] 
Oechsner M., Steen C., Stürenburg H.J., et al.: Hyperammonemic encephalopathy after initiation of valproate therapy in unrecognised ornithine transcarbamylase deficiency. J Neurol Neurosurg Psychiatry 1998; 64: 680–682.
[] 
Bourrier P., Varache N., Alquier P., et al.: Cerebral edema with hyperammonemia in valpromide poisoning. Manifestation in an adult, of a partial deficit in type I carbamylphosphate synthetase. Presse Med 1988; 17: 2063–2066.
[] 
Chabrol B., Mancini J., Chretien D., et al.: Valproate-induced hepatic failure in a case of cytochrome c oxidase deficiency. Eur J Pediatr 1994; 153: 133–135.
[] 
Hou J.W., Chou S.P., Wang T.R.: Metabolic function and liver histopathology in Reye-like illnesses. Acta Paediatr 1996; 85: 1053– 1057.
[] 
Triggs W.J., Gilmore R.L., Millington D.S., et al.: Valproate-associated carnitine deficiency and malignant cerebral edema in the absence of hepatic failure. Int J Clin Pharmacol Ther 1997; 35: 353–356.
[] 
Verrotti A., Greco R., Morgese G., et al.: Carnitine deficiency and hyperammonemia in children receiving valproic acid with and without other anticonvulsant drugs. Int J Clin Lab Res 1999; 29: 36–40.
[] 
Averbuch-Heller L., Ben-Hur T., Reches A.: Valproate encephalopathy and hypocarnitinaemia in diabetic patients. J Neurol 1994; 241: 567– 569.
[] 
Rottach K.G., Weiss-Brummer J., Wieland U., et al.: Valproic acid in prophylaxis of bipolar disorder. A case of valproate-induced encephalopathy. Nervenarzt 2000; 71: 401–403.
Powrót
 

Most downloaded
Semiologiczna i psychiatryczna charakterystyka dzieci z psychogennymi napadami rzekomopadaczkowymi
Neurol Dziec 2018; 27, 55: 11-14
Autyzm dziecięcy – współczesne spojrzenie
Neurol Dziec 2010; 19, 38: 75-78
Obraz bólów głowy w literaturze pięknej i poezji na podstawie wybranych utworów
Neurol Dziec 2016; 25, 50: 9-17

Article tools
Export Citation
Format:

Scholar Google
Articles by:Sendrowski K
Articles by:Sobaniec W

PubMed
Articles by:Sendrowski K
Articles by:Sobaniec W


Copyright © 2017 by Polskie Towarzystwo Neurologów Dziecięcych