Epileptogenic Effects of Several Penicillins and Penicillin‐Related Compounds in Rat Neocortex

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Abstract
SUMMARY Several penicillins and penicillin‐related compounds were tested for their ability to produce epileptiform activity in rat neocortex. (1) Alterations in the side chain of penicillin G decreased epileptogenic capability in all the compounds tested in this study: Phenoxy‐methylpenicillin produced a primary focus but no mirror focus, suggesting a dissociation of the mechanisms underlying these two processes. Ampicillin, 6‐aminopenicillanic acid, and potassium 6‐aminopenicillanic acid produced little or no epileptiform activity. All these compounds have free amino grounds and are amphoteric. (2) Breaking the beta lactam ring of penicillin G (potassium penicillin G penicil‐loate) eliminated epileptogenic capability. (3) Potassium salts of penicillin or its derivatives (potassium penicillin G, propicillin, potassium 6‐aminopenicillanic acid, potassium penicillin G penicilloate) consistently suppressed cortical activity, regardless of the ability of the compound to produce spike discharges. Thus, mechanisms underlying these two properties can be dissociated. (4) Antibiotic activity of penicillins bears no relationship to epileptogenic capability. RÉSUMÉ On a essayé différents types de pénicillines et de composés liés a la pénicilline pour voir leur capacite a produire des activités épilepti‐formes dans le néocortex du rat. (1) Les alterations dans la chaine latérale de la pénicilline G diminuaient la capacityé epileptogene de tous les produits testes dans cette etude. La phenoxymethylpenicilline produisait un foyer primaire mais ne produisait pas un foyer en miroir, suggerant que des mecanismes differents sont responsables de ces deux processus. L'ampicilline, l'acide 6‐amino‐pénicillinique et l'acide 6‐aminopéniciilinique‐potassium, produisaient peu ou pas d'activites epileptiformes. Tous ces produits ont des groupes animes libres et sont amphoteres. (2) Si on casse Panneau beta lactame de la pénicilline G (potassium pénicilline G penicilloate) on elimine la capacite Epileptogene. (3) Lessels de potassium de la pénicilline ou de ses derives (potassium pénicilline G, propicilline, acide 6‐aminopenicillinique potassium, potassium pénicilline G penicilloate) diminuaient toujours l'activite corticale independamment de leur capacite a produire des decharges de pointes. Ainsi les mecanismes sous‐tendant ces deux proprietes, peu vent etre dissocies. (4) L'activite antibiotique des penicillines n'a pas de relation avec leur capacite epileptogene. RESUMEN Se han estudiado la capacidad de producir actividad epileptiforme en el neocortex de la rata de varias penicilinicas y otros compuestos penicilinicos. (1) Las alteraciones de la cadena lateral de la penicilina G redujeron la capacidad epileptogenica de todos los compuestos in‐cluidos en este estudio. La fenoximetil‐penicilina produjo un foco primario pero no un foco en espejo, lo que sugiere la existencia de una separacion de los mecanismos responsables de estos dos procesos. La ampicilina, 6‐acido aminopenicilfnico, y el potasio‐6‐acido aminopenicilfnico produjeron escasa o ninguna actividad epileptogenica. Todos estos compuestos son anfoteros y tienen grupos amina libres. (2) La ruptura del anillo beta lactam de la penicilina G elimino su capacidad epileptogenica. (3) Las sales potasicas de penicilina o sus derivados (penicilina potasica G, propicilina, potasio 6‐acido aminopenicilfnico, penicilina potasica G penicilato) suprimieron repetida‐mente la actividad cortical a pesar de la capacidad de cada compuesto de producir descargas de puntas. Por esta razon se deben separar los mecanismos responsables de estas propiedades. (4) La actividad antibiotica de las penicilinas no guarda relacidn con las propiedades epileptogenicas. ZUSAMMENFASSUNG Verschiedene pénicilline und penicillinähnliche Zusammensetzungen wurden auf ihre Fähigkeit getestet, im Neocortex der Ratte epileptiforme Aktivität hervorzurufen. (1) Ver‐anderungen in der Seitenkette des Penicillin G verminderte die epileptogene Fahigkeit in alien hier gepruften Zusammensetzungen. Phenoxy‐methylpenicillin rief einen primaren Fokus aber keinen Spiegelbildfokus hervor. Das deutet darauf hin, dass 2 verschiedene Mechanismen, diesen Prozessen zugrunde kliegen. Ampicillin, 6‐Aminopenicillinsäure und Kalium‐6‐Amino‐penicillinsäure verursachte wenig oder keine epileptiforme Aktivitat. Alle diese Verbin‐dungen haben freie Aminogruppen und sind amphoter. (2) Bricht man den Beta‐Lactamring des Penicillin‐G auf (Kalium‐Penicillin‐G ‐PenicUloat) verschwindet die epileptogene Wirkung. (3) Kaliumsalze des Penicillins und seiner Derivate (Kalium‐Penicillin‐G, Propicillin, Kalium‐6‐Aminopenicillinsaure, Kaliumpenicil‐lin‐G‐Penicilloat) unterdriickten die corticate Aktivität ohne Riicksicht auf die Fahigkeit dieser Zusammensetzungen spike‐Ausbruche hervorzurufen. Daraus wird geschlossen, dass die diesen beiden Fahigkeiten zugrunde lie‐genden Mechanismen dissoziiert auftreten kon‐nen. (4) Die antibiotische Wirkung des Penicillins zeigt keine Beziehungen zu seiner epilepto‐genen Aktivitat.

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