Bibliographic Metadata

Title
Das antiepileptogene Potenzial von etablierten Antiepileptika und anderen Wirkstoffen
Additional Titles
the anti-epileptogenic potential of established anti-epileptic drugs and other promising compounds
AuthorLoibl, Iris
Published2018
Date of SubmissionJune 2018
LanguageEnglish
Document typeBachelor Thesis
Keywords (DE)Epilepsie / Epileptogenese / PDS/interiktale Spikes Hypothese / Antiepileptika / Cav1.3 L-typ Kalzium Kanäle / Antioxidantien
Keywords (EN)Epilepsy / Epileptogenesis / PDS/interictal spikes hypothesis / Anti-epileptic drugs / Cav1.3 L-type calcium channels / Antioxidants
Restriction-Information
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Classification
Abstract (German)

Epilepsie ist eine der häufigsten chronisch auftretenden Erkrankungen des zentralen Nervensystems, welche sich in wiederkehrenden, unprovozierten epileptischen Anfällen äußert. Strukturelle oder funktionelle Veränderungen im Gehirn können zu einer Hyperreaktion der Nervenzellen führen. Um die epileptischen Anfälle zu unterdrücken werden übli-cherweise Antiepileptika eingenommen, die jedoch nicht die zugrunde liegende Krankheit heilen können, und zudem bei einem Drittel aller Patienten nicht wirken. Es ist daher schon lange notwendig eine Prophylaxe für die Entstehung der Epilepsie, also der Epileptogenese, zu finden, umso mehr, als Risikofaktoren (wie zB. Schädel-Hirn-Traumata, Hämatome, Insulte, Tumore und Hämorrhagien) bereits identifiziert wurden und ein zeitgerechter Eingriff gewährleistet werden könnte. Eine mögliche Erklärung für die Epileptogenese ist die Entstehung von PDS (Paroxysmale Depolarisationsshift). Es wird behauptet, dass dabei neuronale L-typ Kalzium Kanäle – vermutlich Cav1.3 Kanäle – hochreguliert werden. Das führt zu vermehrtem Kalzium Einstrom in die Nervenzelle, welche dadurch übererregt wird. Es entstehen PDSs, welche, sobald sie synchron auftreten, als interiktale Spikes im EEG erkannt werden können. Da PDSs bereits vor dem Auftreten des ersten spontanen, unprovozierten (also „echten“) epileptischen Anfalls auftreten, nimmt man an, dass sie maßgeblich zur Epileptogenese beitragen. Um die PDSs und in weiterer Folge die Epileptogenese zu verhindern, hat man als erstes bereits verfügbare Antiepileptika auf ihre potenzielle antiepileptogene Wirkung getestet. Die bisher eher enttäuschenden Ergebnisse dieser Studien werden in dieser Bachelorarbeit zusammengefasst. Für eine mögliche Lösung dieses Problems sollte die PDS Hypothese sorgfältig betrachtet werden. Erkenntnis-se zur PDS Entstehung legen nahe, dass ein Medikament mit antiepileptogener Wirkung idealerweise die selektive Hemmung von Cav1.3 Kanälen und antioxidative Effekte beinhalten sollte. In welchem Ausmaß diese Effekte in bisher verwendeten Antiepileptika tatsächlich auftreten wird in dieser Bachelorarbeit erörtert (und zwar am Beispiel von Carbamazepin, Ethosuximid, Felbamat, Gabapentin, Lamotrigin, Levetiracetam, Phenytoin, Topiramat, Valproat und Zonisamid).

Abstract (English)

Epilepsy is one of the most common chronic diseases of the central nervous system, characterized by recurrent unprovoked epileptic seizures. Structural or functional brain alterations may lead to neuronal hyperexcitability. Anti-epileptic drugs (AEDs) are commonly applied to suppress epileptic seizures, but they do not heal the underlying disease, and one third of all patients is resistant. There is an urgent need to find a prophylaxis for epilepsy development (epileptogenesis), the more so because risk factors (e.g. traumatic brain injury, hematoma, insult, tumours and hemorrhage) have been identified and would allow for timely intervention. One possible explanation for epileptogenesis is the formation of PDS (paroxysmal depolarization shift). It claims that L-type calcium channels (LTCCs) – presumably Cav1.3 channels – may be upregulated, leading to increased calcium influx into the neuronal cells, initiating hyperexcitability and PDS generation. When PDS occur synchronously they can be detected as interictal spikes on EEG. As PDSs appear already prior to the onset of the first spontaneous unprovoked (= truly epileptic) seizure, there is evidence that they significantly contribute to the epileptogenic process. In the most obvious approach, already available anti-epileptic drugs have been tested for a possible anti-epileptogenic effect. The as yet rather disappointing results of such studies are summa-rized in this bachelor thesis. As a solution to this problem, the PDS hypothesis of epilepto-genesis should be carefully considered. Findings regarding the PDS formation suggest that a drug for an anti-epileptogenic action should ideally include selective inhibition of Cav1.3 channels with an overall antioxidant effect. The extent to which such activities may be present in the AEDs used so far is also discussed in this work (particularly referred to carbamazepine, ethosuximide, felbamate, gabapentin, lamotrigine, levetiracetam, phenytoin, topiramate, valproate and zonisamide).