WHAT IS EPILEPSY?
Epilepsy is a chronic neurological disorder characterized by recurrent, spontaneous seizures due to excessive and abnormal neuronal activity in the brain. Causes may include genetic factors, trauma, infections, and metabolic disorders.
WHEN DOES EPILEPSY START?
Epilepsy can begin at any age, but most often manifests itself in early childhood and old age. The highest incidence is observed in children under 5 years of age and in adults over 65 years of age. Genetically determined forms of epilepsy most often manifest in infancy or childhood, while epilepsy caused by stroke or neurodegenerative diseases is more common in older people.
CLINICAL MANIFESTATIONS OF EPILEPSY
Epilepsy is characterized by different types of seizures, which can be classified as follows:
Focal seizures: begin in a specific area of the brain and cause local symptoms such as muscle twitching, changes in sensation, or changes in consciousness.
Generalized seizures: affect both hemispheres of the brain and include:
Absences (brief loss of consciousness)
Tonic-clonic seizures (loss of consciousness, convulsions)
Myoclonic seizures (sudden jerking)
Atonic seizures (sudden loss of muscle tone)
Status epilepticus: a dangerous condition characterized by prolonged or recurring seizures without recovery of consciousness.
WHAT CHANGES IN THE BRAIN PRECURSE EPILEPSY?
The main pathological changes associated with epilepsy:
Hyperexcitability and hypersynchronization of neural networks
Loss of inhibitory GABAergic neurons, leading to an excess of excitatory signals
Neurodegeneration and gliosis, especially in the hippocampus (eg, mesial temporal sclerosis)
Impaired synaptic plasticity and neural network reorganization
Neuroinflammation and oxidative stress contribute to seizure propagation
WHAT AREAS OF THE BRAIN AFFECTED IN EPILEPSY?
The areas affected depend on the type of epilepsy:
Temporal lobe (most commonly involved in temporal lobe epilepsy)
Hippocampus (most often affected in mesial temporal lobe epilepsy)
Frontal lobe (associated with focal seizures)
Occipital lobe (may cause visual hallucinations and seizures)
Thalamus and cerebral cortex (in generalized forms of epilepsy)
OFFICIAL OPINIONS ON THE CAUSES OF EPILEPSY
Epilepsy is considered a heterogeneous disease with various possible causes:
Genetic factors: mutations in genes of ion channels (SCN1A, KCNQ2) and neurotransmitters
Structural abnormalities of the brain: congenital defects, tumors, injuries
Neuroinflammation and immune system disorders
Metabolic disorders: mitochondrial disorders
Infectious diseases: neuroinfections (viral, bacterial, parasitic)
Autoimmune epilepsy: associated with autoantibodies to neuronal receptors (eg, NMDA)
IMPORTANT GENETIC CHANGES IN EPILEPSY
Mutations were identified in the following groups of genes:
Ion channels: SCN1A, KCNQ2, CACNA1A
Neurotransmitter systems: GABRA1, CHRNA4
mTOR signaling pathways: TSC1, DEPDC5
Genes of synaptic functions and neuronal migration: RELN, DCX
THE ROLE OF INFLAMMATION AND CHRONIC INFECTIONS IN EPILEPSY
Inflammation and infections may play a key role in epileptogenesis by influencing neuronal excitability and brain damage. The main mechanisms are:
Activation of microglia and release of proinflammatory cytokines (IL-1β, TNF-α)
Astrocyte dysfunction promoting glutamate accumulation
Damage to the blood-brain barrier, allowing immune cells to enter
Scientific articles on the topic:
Inflammation as a therapeutic target in epilepsy – discusses potential treatments targeting inflammatory pathways. Rana, A., Musto, A. E. The role of inflammation in the development of epilepsy. J Neuroinflammation 15, 144 (2018). https://doi.org/10.1186/s12974-018-1192-7
The role of infection in the development of epilepsy - analyzes infections as risk factors for the development of epilepsy. Vezzani A, Fujinami RS, White HS, Preux PM, Blümcke I, Sander JW, Löscher W. Infections, inflammation and epilepsy. Acta Neuropathol. 2016 Feb;131(2):211-234. doi: 10.1007/s00401-015-1481-5. Epub 2015 Sep 30. PMID: 26423537; PMCID: PMC4867498.
Viral infections and epilepsy - explores the bidirectional relationship between viral infections and epileptic seizures. Costa B, Vale N. Virus-Induced Epilepsy vs. Epilepsy Patients Acquiring Viral Infection: Unravelling the Complex Relationship for Precision Treatment. Int J Mol Sci. 2024 Mar 27;25(7):3730. doi: 10.3390/ijms25073730. PMID: 38612542; PMCID: PMC11011490.
RELATIONSHIP BETWEEN EPILEPSY AND IMMUNE, MICROBIOME, ENDOCRINE AND METABOLIC DYSFUNCTION
Immune mechanisms: Autoantibodies, cytokine dysregulation
Microbiome: Disturbances of intestinal microflora, influence on the GABAergic system
Endocrine System: Imbalance of Cortisol and Sex Hormones
Metabolism: Mitochondrial disorders, glucose metabolism deficiency
OFFICIAL METHODS OF EPILEPSY TREATMENT
Antiepileptic drugs (carbamazepine, valproate, lamotrigine)
Ketogenic diet
Vagal nerve stimulation (VNS)
Surgical treatment
ANTI-INFLAMMATORY AND ANTI-INFECTIOUS METHODS OF EPILEPSY TREATMENT (WITH BIBLIOGRAPHY)
Alternative treatments for epilepsy that target inflammation and infection are being explored:
Anti-inflammatory drugs: Ketorolac, anakinra (IL-1 inhibitor)
Antiviral agents: Valaciclovir for virus-induced epilepsy
Antibiotics: Minoccycline has neuroprotective properties
Probiotics: Help modulate the gut microbiome
ADDITIONAL SCIENTIFIC ARTICLES FOR MEDICAL SCIENTISTS AND PRACTITIONERS:
Роль воспаления в эпилепсии Miller JW. Inflammation as a Target for Epilepsy Therapy: The Case of Natalizumab. Neurology. 2021 Nov 2;97(18):845-846. doi: 10.1212/WNL.0000000000012768. Epub 2021 Sep 14. PMID: 34521688.
Антивоспалительная терапия при эпилепсии Vezzani A, French J, Bartfai T, Baram TZ. The role of inflammation in epilepsy. Nat Rev Neurol. 2011 Jan;7(1):31-40. doi: 10.1038/nrneurol.2010.178. Epub 2010 Dec 7. PMID: 21135885; PMCID: PMC3378051.
Недавние исследования подчеркнули значительную роль инфекций и воспаления в развитии и лечении эпилепсии. Ниже представлены ключевые исследования и обзоры, которые исследуют эти взаимосвязи и обсуждают потенциальные терапевтические подходы:
ИНФЕКЦИИ, ВОСПАЛЕНИЕ И ЭПИЛЕПСИЯ
Этот всеобъемлющий обзор рассматривает различные инфекции центральной нервной системы (ЦНС) — включая вирусные, бактериальные, грибковые и паразитарные, — которые могут приводить к судорогам и эпилепсии. Авторы отмечают, что риск спонтанных судорог у выживших после инфекций ЦНС составляет от 6,8% до 8,3% в развитых странах, с более высокими показателями в регионах с ограниченными ресурсами.
Vezzani A, Fujinami RS, White HS, Preux PM, Blümcke I, Sander JW, Löscher W. Infections, inflammation and epilepsy. Acta Neuropathol. 2016 Feb;131(2):211-234. doi: 10.1007/s00401-015-1481-5. Epub 2015 Sep 30. PMID: 26423537; PMCID: PMC4867498.
Роль воспаления в эпилепсии
Эта статья рассматривает, как иммунные механизмы и воспаление способствуют возникновению судорог. Указывается, что иммуномодулирующая и противовоспалительная терапия, включая адренокортикотропный гормон (АКТГ), кортикостероиды, плазмаферез и внутривенный иммуноглобулин (IVIg), применялась с различной степенью успеха в лечении судорог и эпилепсии.
Vezzani A, French J, Bartfai T, Baram TZ. The role of inflammation in epilepsy. Nat Rev Neurol. 2011 Jan;7(1):31-40. doi: 10.1038/nrneurol.2010.178. Epub 2010 Dec 7. PMID: 21135885; PMCID: PMC3378051.
Воспаление как мишень для терапии эпилепсии
Это исследование подтверждает, что воспаление играет роль как в инициации, так и в поддержании эпилепсии. Воспалительные медиаторы могут происходить из тканей или циркулирующих в крови клеток, вовлекая как врожденный, так и адаптивный иммунитет. Авторы обсуждают потенциальные терапевтические стратегии, нацеленные на эти воспалительные пути.
Miller JW. Inflammation as a Target for Epilepsy Therapy: The Case of Natalizumab. Neurology. 2021 Nov 2;97(18):845-846. doi: 10.1212/WNL.0000000000012768. Epub 2021 Sep 14. PMID: 34521688.
Роль воспаления в развитии эпилепсии
Этот обзор фокусируется на том, как воспаление способствует эпилептогенезу, и предлагает, что лечение воспаления может стать ключевым фактором в управлении эпилепсией.
Rana, A., Musto, A.E. The role of inflammation in the development of epilepsy. J Neuroinflammation 15, 144 (2018). https://doi.org/10.1186/s12974-018-1192-7
Синдром эпилепсии, связанный с фебрильными инфекциями (FIRES)
Эта статья рассматривает FIRES — редкую, но тяжелую форму эпилепсии, возникающую после фебрильного заболевания. Синдром характеризуется рефрактерным эпилептическим статусом и связан с воспалительными процессами. Лечение, направленное на подавление воспаления, включая кетогенную диету и препараты, такие как анакинра или тоцилизумаб, показало различную эффективность.
Epilepsy Foundation: https://www.epilepsy.com/what-is-epilepsy/syndromes/febrile-infection-related-epilepsy-syndrome?utm_source=chatgpt.com
Вирус-индуцированная эпилепсия и эпилепсия у пациентов с вирусными инфекциями
Это исследование рассматривает двустороннюю связь между вирусными инфекциями и эпилепсией. Отмечается, что, хотя противосудорожные препараты являются основным средством лечения эпилепсии, противовирусная терапия может быть необходима в случаях, когда судороги связаны с вирусными инфекциями.
Costa B, Vale N. Virus-Induced Epilepsy vs. Epilepsy Patients Acquiring Viral Infection: Unravelling the Complex Relationship for Precision Treatment. Int J Mol Sci. 2024 Mar 27;25(7):3730. doi: 10.3390/ijms25073730. PMID: 38612542; PMCID: PMC11011490.
Воспаление при генетической эпилепсии
Это исследование указывает, что нейровоспаление может служить механистической связью между генетической и приобретенной эпилепсией, что предполагает потенциальную пользу противовоспалительных методов лечения для некоторых форм генетической эпилепсии.
Vanderbilt University Medical Center:
https://news.vumc.org/2021/01/21/inflammation-genetic-epilepsy/?utm_source=chatgpt.com
Эти исследования подчеркивают важность учета как инфекционных, так и воспалительных процессов в патогенезе и лечении эпилепсии. Они также подчеркивают потенциал противовоспалительной и антиинфекционной терапии в качестве дополнительных методов лечения эпилепсии, особенно в случаях, когда традиционные противоэпилептические препараты оказываются недостаточно эффективными.