Pentylenetetrazole-발작 동물모델에서의 케톤생성식이요법의 연령

• 영문명: A Study on the Age-Dependent Antiepileptic Effects of the Ketogenic Diet in the Pentylenetetrazole : Seizure Animal Model
• 발행기관: 대한소아신경학회
• 저자명: 김동욱(Dong Wook Kim) 채수안(Soo Ahn Chae) 박호진(Ho Jin Park)
• 간행물 정보: 『Annals of Child Neurology(구 대한소아신경학회지)』대한소아신경학회지 제10권 제1호, 29~34쪽, 전체 6쪽
• 주제분류: 의약학 > 의학일반
• 파일형태: PDF
• 발행일자: 2002.05.30

국문 초록

목적: 케톤생성식이요법은 임상적으로 대상 환자의 연령이 어릴수록 치료 효과가 더 크다고 인식되어 왔다. 그 이유는 아마도 미성숙 뇌가 케톤체를 추출하고 이용하는 능력이 더 뛰어나기 때문으로 추측된다. 본 연구에서는 PTZ-발작 동물모델을 이용하여 이러한 케톤생성식이요법에 의한 항간질효과의 연령-의존성을 탐구하고자 하였다. 방법: 9주령 및 12주령 숫쥐를 각각 케톤생성식이요법 치료군(9주령 19수, 12주령 17수)과 표준사료를 먹이는 대조군 (9주령 17수, 12주령 16수)의 2군으로 나누었다. 치료군은 실험 시작 첫날은 금식시키고 이후[지방]:[단백질+탄수화물]이 4.3:1의 비율로 구성된 실험용 케톤생성식이사료를 먹었으며 ,대조군에게는 실험기간 내내 표준 사료를 먹였다. 실험 제 21일에 모든 동물에게서 케톤체인 BHB의 혈중 농도를 측정하였으며 PTZ를 체중 kg당 60 mg의 용량으로 실험동물의 복강내로 투여하여 발작을 유발시키고 그 심한 정도를 점수화하여 평가하였다. 결과: 9주령 쥐에서의 발작행동점수는 치료군(3.5±1.2)이 및 대조군(4.4±0.9)에 비하여 유의하게(P<0.05) 낮았으나,12주령에서는 치료군(3.9±0.3)과 대조군(4.1±0.3) 사이에 유의한 차이를 보이지 않았다. 혈중 BHB 농도는 9주령(치료군 1.21±0.14 mM, 대조군 0.14±0.12 mM)과 12주령(치료군 0.64±0.08 mM, 대조군 0.18±0.02 mM) 모두에서 치료군이 유의하게(P<0.001) 높아서 케톤혈증이 초래되었음을 확인하였다. 결론: 저자 등은 이미 3주령 쥐를 이용하여 PTZ-발작에 대한 케톤생성식이요법의 항경련효과를 관찰하여 보고한 바 있다. 본 연구에서는 케톤생성식이요법이 9주령 쥐에서는 항경련효과를 보인 반면에 12주령 쥐에서는 뚜렷한 효과를 보이지 않음을 관찰하여, 케톤생성식이요법의 연령-의존성 항간질효과를 확인할 수 있었다.

영문 초록

PURPOSE: The ketogenic diet(KD) has been felt to be clinically more efficacious at younger ages, presumably because of the enhanced ability of the immature brain to extract and utilize ketone bodies. The present study was designed to investigate age-dependent effects of the KD on pentylenetetrazole(PTZ)-seizure severity in rats. METHODS: A KD([fat]:[protein+carbohydrate] ratio of 4.3:1) was administered to male Sprague-Dawley rats for 3 weeks, while control animals were fed a standard rodent chow. Dietary treatment was initiated at either postnatal 9 or 12 weeks. Seizures were chemically induced by intraperitoneal injection of PTZ(60 mg/kg) and blood ß-hydroxybutyrate (BHB) levels were assayed on treatment day 21. Seizure severity was evaluated by using a scoring system of seizure behaviors:0, no seizure; 0.5, abnormal behavior; 1, myoclonic jerk; 2, myoclonic jerk with jumping; 3, forelimb clonus with preserving righting reflex; 4, generalized clonic seizure with brief loss of righting reflex; 5, generalized tonic clonic seizure; 6, expire. A greater score represents a more severe seizure. RESULTS: In 9 weeks old rats, the mean(±SEM) seizure behavior scores were 3.5±1.2 [n=19] and 4.4 ±0.9[n=17] for the KD-treated and control groups, respectively(P<0.05), whereas in 12 weeks old animals, no significant differences in seizure behavior scores between the two groups(3.9±0.3[n=17] vs. 4.1±0.3[n=16], respectively). Blood BHB levels in the KD-treated group were significantly higher than those of the control group in 9 (1.21±0.14[n=19] vs. 0.14±0.12[n=17] mM, respectively; P<0.001) and 12(0.64±0.08[n=17] vs. 0.18±0.02[n=16] mM, respectively; P<0.001) weeks old animals. CONCLUSION: The KD was previously reported to decrease PTZ-seizure severity in 3 weeks old rats. In this study, the KD decreases PTZ-seizure severity in 9 weeks old rats, but is ineffective in 12 weeks old rats. These results parallel clinical experience, where the beneficial effects of the KD are felt to be age-dependent.

키워드

Ketogenic Diet Pentylenetetrazole Seizure severity Age Rat