Mechanisms of development of temporal lobe epilepsy: clinical and experimental studies

Cover Page

Cite item

Full Text

Abstract

Among the many forms of epilepsy, one of the most studied is epilepsy of the temporal lobe (temporal lobe epilepsy) associated with the pathology of the limbic system, and especially the hippocampus. Sections of the limbic system are the source of epileptic seizures in this form of the disease, which is confirmed by electroencephalographic data, including those obtained using embedded electrodes [81], and the clinical effectiveness of surgery. Removal of certain parts of the medial temporal cortex, including part of the hippocampus, can heal or reduce the frequency and severity of seizures [92]. On the basis of structural changes, two main types of epilepsy of the temporal lobe are distinguished: 1) with the presence of a volumetric process (tumor, congenital pathology, blood vessel aneurysm, hemorrhage) affecting the limbic system; 2) without the presence of clearly verified volumetric changes in the medial temporal lobe [23]. In the latter case, the only structural manifestation of temporal lobe epilepsy is hippocampal sclerosis. The name reflects the most striking morphological manifestations of the disease - the loss of neurons primarily in the CA1 and CA3 zones of the horn of the ammonia and the development of replacement gliosis. Intravital brain imaging using functional positron emission tomography, magnetic resonance imaging, and magneto-encephalography confirms changes in the hippocampus in temporal lobe epilepsy, usually in the form of a decrease in its volume [60]. There is also a positive correlation between intravital structural and biochemical (in particular, the number of AMPA-A receptors and the intensity of absorption of F-fluoro-2-deoxy-D-glucose) changes in the sclerosed hippocampus and data from the study of surgical material [75].

About the authors

O. P. Balykova

Columbia University; Mordovia State University N.P. Ogareva; Kazan State Medical University

Author for correspondence.
Email: info@eco-vector.com
United States, New York; Saransk; Kazan

N. P. Shikhanov

Columbia University; Mordovia State University N.P. Ogareva; Kazan State Medical University

Email: info@eco-vector.com
Russian Federation, New York; Saransk; Kazan

V. S. Inozemtseva

Columbia University; Mordovia State University N.P. Ogareva; Kazan State Medical University

Email: info@eco-vector.com
Russian Federation, New York; Saransk; Kazan

A. A. Sosunov

Columbia University; Mordovia State University N.P. Ogareva; Kazan State Medical University

Email: info@eco-vector.com
Russian Federation, New York; Saransk; Kazan

G. McKhann

Columbia University; Mordovia State University N.P. Ogareva; Kazan State Medical University

Email: info@eco-vector.com
Russian Federation, New York; Saransk; Kazan

Yu. A. Chelyshev

Columbia University; Mordovia State University N.P. Ogareva; Kazan State Medical University

Email: info@eco-vector.com
Russian Federation, New York; Saransk; Kazan

References

  1. Чепурнов С.А., Чепурнова Н.Е. // Успехи физиол. наук. — 1997.—Т. 28.—С. 3—50.
  2. Aigner L., Arber S., Kapfhammer J.P. et al. // Cell. — 1995. — Vol. 83. — P. 269—78.
  3. Araque A., Parpura V., Sanzgiri R.P. et al. // Trends Neurosci. — 1999. — Vol. 22. — P. 208—215.
  4. Avanzini G., Moshe S.L., Schwartzkroin P.A. et al. Animal models of localization-related epilepsy. In: Epilepsy: A comprehensive textbook. / Ed. J. Engel and T.A. Pedley. — Philadelphia, Lippincott-Raven Publishers, 1997. — P. 427—442.
  5. Baimbridge K.G., Celio M.R., Rogers J.H. // Trends Neurosci. — 1992. —Vol. 15. — P. 303—308.
  6. Becker C.G., Artola A., Gerardy-Schahn R. et al. // J. Neurosci. — 1996. — P. 143—152.
  7. Binder D.K., Routbort M.J., McNamara J.O. // J. Neurosci. — 1999. — Vol. 19. — P. 4616—4626.
  8. Blumcke I., Beck H., Scheffler B. et al. // Acta Neuropathol. — 1996. — Vol. 92. — P. 576—87.
  9. Bordey A., Sontheimer H. // Epilepsy Res. — 1998. — Vol. 32. — P. 286—303.
  10. Brooks—Kayal A.R., Shumate M.D., Jin H. et al. // J. Neurosci. — 1999. — P. 8312—8318.
  11. Buhl E.H., Otis T.S., Mody I. // Science. — 1996. - Vol. 271. — P. 369—373.
  12. Cole A.J. // Epilepsia. 2000. — Vol. 41. — P. S13—22.
  13. Cole T.B., Robbins C.A., Wenzel H.J. et al. // Epilepsy Res. — 2000. — Vol. 39. — P. 53—69.
  14. Cossart R., Dinocourt C., Hirsch J.C. et al. // Nat. Neurosci. — 2001. — Vol. 4. — P. 52—62.
  15. Coulter D.A. //Epilepsia. — 2000. — Vol. 41. —P. S96—99.
  16. Cremer H., Chazal G., Lledo P.M. et al. // Int. J. Dev. Neurosci. — 2000. — Vol. 18. — P. 213—220.
  17. D’Ambrosio R., Wenzel J., Schwartzkroin P.A. et al. // J. Neurosci. — 1998. — Vol. 18. — P. 4425—4438.
  18. Dashtipour K., Tran P.H., Okazaki M.M., Nadler J.V., Ribak C.E. // Brain Res. — 2001. — Vol. 890. — P. 261—271.
  19. DePrato Primeaux S., Holmes P.V., Martin R.J. et al. //Neurosci. Lett. — 2000. — Vol. 287. — P. 61—64.
  20. During M.J., Symes C.W., Lawlor P.A. et al. // Science. — 2000. — Vol. 287. — P. 1453—1460.
  21. Elmer E., Kokaia M., Ernfors P. et al. // Exp. Neurol. — 1997. — Vol. 145. — P. 93—103.
  22. Endo A., Nagai N., Urano T. et al. // Neurosci Res. — 1999.— Vol. 33.—P. 1—8.
  23. Engel J. Jr. // Epilepsy Res. — 1996. — Vol.26. — P.141—150.
  24. Ferraro T.N., Golden G.T., Smith G.G. et al. // J. Neurosci. — 1999. — Vol. 19. — P. 6733—6739.
  25. Fisher P.D., Sperber E.F., Moshe S.L. // Brain Dev. — 1998. — Vol. 20. — P. 563—573.
  26. Fletcher C.F., Frankel W.N. // Hum. Mol. Genet. — 1999. — Vol. 8. — P. 1907—1912.
  27. Friedman L.K., Pellegrini—Giampietro D.E., Sperber E.F. et al. // J. Neurosci. — 1994. — Vol. 14. — P. 2697—2707.
  28. Frotscher M., Zimmer // J Comp. Neurol. — 1983. — Vol. 215.—P. 299—311.
  29. Fujikawa D.G., Shinmei S.S., Cai B. // Epilepsia. — 2000. — Vol. 41. —P. 9—13.
  30. Gabriel C., Friguls B., Sureda F.X. et al. // J. Neurosci. Res. — 2000. — Vol. 59. — P. 797—805.
  31. Gibbs J.W. 3rd, Shumate M.D., Coulter D.A. // J. Neurophysiol. — 1997. — Vol. 77. — P. 1924—1938.
  32. Gibbs J.W. 3rd, Sombati S., DeLorenzo R.J. et al. // J. Neurophysiol. — 1997. — Vol. 77. — P. 2139—2152.
  33. Hauser K.F., Foldes J.K., Turbek C.S. // Exp. Neurol. — 1999. Vol. 160. — P. 361—375.
  34. Heinemann U., Gabriel S., Jauch R. et al. // Epilepsia. — 2000. — Vol. 41. Suppl 6. — P. 185—189.
  35. Higuchi M., Maas S., Single F.N. et al. // Nature. — 2000. — Vol. 406. — P. 78—81.
  36. Hughes P.E., Alexi T., Walton M. et al. // Prog. Neurobiol. 1999. Vol. 57. — P. 421—450.
  37. Inoue T., Hirai H., Onteniente B. et al. // Neuroscience. — 1998. - Vol. 86. — P. 723—728.
  38. Jankowsky J.L., Patterson P.H. // Prog. Neurobiol. — 2001. — Vol. 63. — P. 125—149.
  39. Jeub M., Lie A., Blumcke I. et al. // Neuroscience. — 1999. - Vol. 94. —P. 465—71.
  40. Kondo M., Okabe S., Sumino R., Okado H. // Eur. J. Neurosci. — 2000. — Vol. 12. — P. 2812—2822.
  41. Kokaia M., Ernfors P., Kokaia Z. et al. // Exp. Neurol. — 1995. - Vol. 133. — P. 215—24.
  42. Kotzbauer P.T., Lampe P.A., Heuckeroth R.O. et al. // Nature. — 1996. — Vol. 384. — P. 467—470.
  43. Lee S.H., Magge S., Spencer D.D. et al. //. Glia. —1995. — Vol. 15. —P. 195—202.
  44. Lin L.F., Doherty D.H., Lile J.D. et al. //. Science. — 1993.—Vol. 260.—P. 1130—1132.
  45. Loup F., Wieser H.G., Yonekawa Y. et al. // J. Neurosci. — 2000. — Vol. 20: — P. 5401—5419.
  46. Makiura Y., Suzuki F., Chevalier E., Onteniente В. // Exp. Neurol. — 1999. — Vol. 159. — P. 73—83.
  47. Mathern G.W., Babb T.L., Armstrong D.L. Hippocampal sclerosis. In: Epilepsy: A comprehensive textbook. / Eds. J. Engel and T.A. Pedley. — Philadelphia, Lippincott-Raven Publishers, 1997. —P. 133—155.
  48. McBain C.J., Fisahn A. // J. Neurosci. — 1994. — Vol. 14. — P. 3413—3425.
  49. McNamara, J.O., Bonhaus, D.W., Shin C. Epilepsy: Models, Mechanisms and Concepts. / Ed. P.A. Schwartzkroin. - Cambridge Univ. Press, Cambridge, U.K., 1993. — P. 27—47.
  50. McNamara R.K., Routtenberg A. // Mol. Brain Res. — 1995. —Vol. 33.—P. 22—28.
  51. Mikkonen M., Soininen H., Kalvianen R. et al. // Ann. Neurol. 1998. — Vol. 44. — P. 923—934.
  52. Montecot C., Rondi—Reig L., Springhetti V. et al. // Neuroscience. — 1998. — Vol. 84. — P. 791—800.
  53. Mulle C., Sailer A., Perez-Otano I. et al. // Nature. — 1998. — Vol. 392. — P. 601—605.
  54. Muller D., Djebbara-Hannas Z., Jourdain P. et al. // Proc. Natl. Acad. Sci. USA. — 2000. — Vol. 97. — P. 4315—4320.
  55. Muller D., Wang C., Skibo G. et al. // Neuron. — 1996. — Vol. 17. —P. 413-422.
  56. Mulsch A., Busse R., Mordvintcev P.I. et al. // Neuroreport. — 1994. — Vol. 5. — P. 2325—2328.
  57. Nanobashvili A., Airaksinen M.S., Kokaia M. et al. // Proc. Natl. Acad. Sci. USA. — 2000. — Vol. 97. — P. 12312— 12317.
  58. Nawa H., Pelleymounter M.A., Carnahan J. // J. Neurosci. — 1994. — Vol.14. — P.3751—3765.
  59. Nomura T., Yabe T., Rosenthal E.S. et al. // J. Neurosci. Res. — 2000. Vol. 61. — P. 588—596.
  60. Otsuki T., Yoshimoto T. // Epilepsia. — 2000. — Vol. 41. Suppl 9. — P. 26—27.
  61. Pellegrini-Giampietro D.E., Gorter J.A., Bennett M.V., Zukin R.S. // Trends Neurosci. - 1997. — Vol. 20. — P. 464—470.
  62. Pierce J.P., Kurucz O.S., Milner T.A. // Hippocampus. — 1999. — Vol. 9. — P. 255—276.
  63. Proper E.A., Oestreicher A.B., Jansen G.H. et al. // Brain. — 2000 — Vol. 123. — P. 19—30.
  64. Puranam R.S., McNamara J.O. // Curr. Opin. Neurobiol. — 1999. — Vol. 9. — P. 281—287.
  65. Qian Z., Gilbert M.E., Colicos M.A. et al. // Nature. — 1993. — Vol. 361. — P. 453—457.
  66. Reibel S., Larmet Y., Carnahan J. et al. // Epilepsia. — 2000. — Vol. 41. Suppl 6. — P. 127—133.
  67. Rutishauser U., Landmesser L. // Trends Neurosci. — 1996. — Vol. 19. — P. 422—427.
  68. Savinainen A., Garcia E.P., Dorow D. et al. // J. Biol. Chem. —2001 (№ M 100190200 в электронной версии)
  69. Scharfman H.E., Goodman J.H., Sollas A.L. // J. Neurosci. — 1999.—Vol. 19.— P. 5619—5631.
  70. Scheffler B., Faissner A., Beck Het al. // Glia. — 1997. — Vol. 19. —P. 35—46.
  71. Seeburg P.H., Higuchi M., Sprengel R. // Brain Res. Rev. — 1998. — Vol. 26. — P. 217—229.
  72. Seki T., Arai Y. // Neuroreport. — 1995. — Vol. 6. — P. 2479—2482.
  73. Shumate M.D., Lin D.D., Gibbs J.W. 3rd et al. // Epilepsy Res. — 1998. — Vol. 32. — P. 114—128.
  74. Staley K.J., Soldo B.L., Proctor W.R. // Science. — 1995. — Vol. 269.— P. 977—981.
  75. Szelies B., Weber—Luxenburger G., Mielke R. et al. //. Eur. J. Neurol. — 2000. — Vol. 7. — P. 393—400.
  76. Terman G.W., Drake C.T., Simmons M.L. et al. // J. Neurosci. — 2000. — Vol. 20. — P. 4379—4388.
  77. Treiman D.M., Heinemann U. Experimental models of status epilepticus. In: Epilepsy: A comprehensive textbook. / Eds. J. Engel and T.A. Pedley. — Philadelphia, Lippincott-Raven Publishers, 1997. — P. 443-455.
  78. Tsirka S.E., Rogove A.D., Bugge T.H. et al. // J. Neurosci. — 1997. — Vol. 17. — P. 543—552.
  79. Turgeon V.L., Houenou L.J. // Brain Res. Rev. —1997. — Vol. 25. — P. 85—95.
  80. VanLandingham K.E., Heinz E.R., Cavazos J.E., Lewis D.V. // Ann. Neurol. - 1998. — Vol. 43. — P. 413-426.
  81. Van Roost D., Solymosi L., Schramm J. et al. // Neurosurgery. — 1998.Vol. 43. — P. 819—826.
  82. Vezzani A., Sperk G., Colmers W.F. // Trends Neurosci. — 1999. — Vol. 22. — P. 25—30.
  83. Walton M., Henderson C., Mason—Parker S. et al. // J. Neurosci. Res. — 1999. — Vol. 58. — P. 96—106.
  84. Walton M., Woodgate A.M., Muravlev A. et al. // J. Neurochem. — 1999. — Vol. 73. — P. 1836—1842.
  85. Walz W., Wuttke W.A. // J. Neurosci. Res. — 1999. — Vol. 56. —P. 595—603.
  86. Werb Z. // Cell. — 1997. — Vol. 91. — P. 439-442.
  87. Whiting P.J., Bonnert T.P., McKernan R.M. et al. // Ann. NY Acad. Sci. — 1999. — Vol. 868. — P. 645—653.
  88. Woldbye D.P., Madsen T.M., Larsen P.J. et al. // Brain Res. — 1996. — Vol. 737. — P. 162—168.
  89. Wu Y.P., Siao C.J., Lu W. et al. // J. Cell Biol. - 2000. — Vol. 148. —P. 1295—1304.
  90. Young D., Lawlor P.A., Leone P. et al. // Nat. Med. — 1999. - Vol. 5. — P. 448-453.
  91. Zang N., Houser C.R. // J. Comp. Neurol. — 1999 — Vol. 405. — P. 472—490.
  92. Zentner J., Hufnagel A., Wolf H.K. et al. //. J. Neurol. Neurosurg. Psychiatry. — 1995. — Vol. 58 — P. 666—763.
  93. Zheng D., Butler L.S., McNamara J.O. // Neuroscience. — 1998. — Vol. 83. — P. 251—258.

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML
Download
2. Fig. 1

Download (245KB)
Indexing metadata
3. Fig. 2

Download (276KB)
Indexing metadata

Copyright (c) 2002 Balykova O.P., Shikhanov N.P., Inozemtseva V.S., Sosunov A.A., McKhann G., Chelyshev Y.A.

Creative Commons License
This work is licensed under a Creative Commons Attribution-NonCommercial-ShareAlike 4.0 International License.

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».