Cerebral Transplants for Seizures: Preliminary Results

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Abstract
Summary: Several critical brain regions have been identified in which application of γ‐aminobutyric acid (GABA) potentiating agents in small quantities can suppress or prevent generalized and kindled amygdala seizures, i.e., substantia nigra and deep prepiriform cortex. Severity of audiogenic seizures in the genetically epilepsy prone rat (GEPR) is reduced by injection of norepinephrine (NE) into the lateral ventricles and by GABA in inferior colliculus. The present investigation examines the potential for raising epileptic thresholds by increasing local GABAergic or NE inhibitory activity by means of brain transplants of tissue rich in GABA or NE neurons. Two models of epilepsy were used: amygdala‐kindled seizures and sound‐induced seizures in GEPRs. Transplantation of embryonic cerebellar or cortical tissue to the deep prepiriform area of amygdala kindled rats transiently raised seizure thresholds in three of the nine animals. Transplantation of embryonic cerebellar or cortical tissue to the inferior colliculus or adrenal medulla tissue to lateral ventricles of GEPRs did not appreciably reduce the intensity of audiogenic seizures in these animals.RÉSUMÉ: Différentes régions corticales ont été identifyées, au niveau desquelles ľapplication de petites quantités ďagents potentialisant ľacide gamma‐amino‐butyrique (GABA) peuvent supprimer ou prévenir les crises généralisées ou par embrase‐ment à partir de ľamygdale: la substance noire, le cortex prépir‐iforme profond. La sévérité des crises. Audiogéniques chez les rats génétiquement prédisposés (RGP) est réduite par ľinjection de noradrénaline (NA) dans les ventricules latéraux et de GABA dans le collicule inférieur. Ce travail s'est intéressé aux perspectives ďélévation du seuil épileptogène par transplantation intracérébrale de tissus riches en neurones GABA ou NA. Deux modèles ďépilepsie ont été utilisés: les crises par embrasement amygdalien et les crises induites par les sons chez les RGP. La transplantation de tissu embryonnaire cérébelleux ou cortical au niveau de la zone prépiriforme profonde de rats ayant subi embrasement amygdalien a permis ďélever transitoirement le seuil épileptique chez 3 des 9 animaux. La transplantation de tissu embryonnaire cérébelleux ou cortical au niveau du collicule inférieur ou de tissu médullo‐surrénalien dans les ventricules latéraux n'a pas permis ďabaisser de açon sensible ľintensityé des crises audiogéniques chez ces animaux.RESUMEN: Se han identificado varias regiones cerebrales críticas en las que la aplicación, en pequeñas cantidades, de agentes potenciadores del ácido gamma‐aminobutírico (GABA), puede suprimir o evitar los ataques generalizados y los que se producen por condi‐cionamiento de la amígdala (kindled), es decir, la sustancia nigra y el cortex prepiriforme profundo. La inyección de Norepine‐frina (NE) en los ventrículos laterales y de GABA en los tubér‐culos cuadrigéminos inferiores, reducen la severidad de los ataques audiogénicos en ratas genéticamente susceptibles a epilepsyía GEPR. La investigación presente examina la posibilidad de elevar los umbrales epilléticos mediante un incremento local de la actividad inhibitoria GABAérgica o de la NE mediante transplantes de tejido cerebral rico en neuronas GABA o NE. Se han utilizado dos modelos de epilepsía: ataques condicionados de la amígdala (kindled) y ataques inducidos por el sonido en las GEPRs. El transplante de tejido cerebeloso y tejido cortical embrionarios en el área profunda prepiriforme de las ratas amígdala‐condicionadas elevó transitoriamente los umbrales de ataques en 3 de los 9 animates. El transplante de tejidos embrionarios de la corteza y del cerebelo en los tubérculos cuadrigénimos inferiores o de tejido de la médula adrenal en los ventrículos laterales de las GPER no redujo de modo apreciable la intensidad de los ataques audiogénicos en estos animales.ZUSAMMENFASSUNG: Die Anwendung von GABA verstärkenden Substanzen können in verschiedenen kritischen Hirnregionen in geringen Mengen generalisierte und durch Kindling erzeugte Amygdala‐Anfälle unterdrücken oder ihnen vorbeugen, so in der Substantia Nigra und dem tiefen praepiriformen Kortex. Der Schweregrad von audiogenen Anfällen bei genetisch determinierten epileptischen Ratten wird durch die Injektion von Norepinephrin (NE) in die lateralen Ventrikel und durch GABA Injektionen in den Kollikulus inferior verringert. Diese Arbeit untersucht die Möglichkeit, die AnfaJIsschwelle zu erhöhen durch Erhöhung der lokalen gabaergen oder NE‐inhibitorischen Aktivität mit Hilfe von Transplantaten von Geweben, die reichlich GABA‐ oder NE‐Neurone enthalten. Zwei Epilepsie‐Modelle wurden benutzt: Durch Amygdala‐Kindling erzeugte Anfälle und durch Geräusche erzeugte Anfälle bei den oben genannten genetisch determinierten epileptischen Ratten. Die Transplantation von embryonalem zerebellärem oder kortikalem Gewebe in den tiefen praepiriformen Kortex von Amyglala‐gekindelten Ratten erhöhte die Anfallsschwellen bei 3 von 9 Tieren vorübergehend. Die Transplantation von embryonalem zerebellärem oder kortikalem Gewebe in den Kollikulus inferior oder von Nebennierenmarkgewebe in die lateralen Ventrikel solcher Ratten reduzierte nicht erkennbar die Intensität von audiogenen Anfällen bei diesen Tieren.