어린 흰쥐의 해마 박편에서 Mg-free Medium과 4-Aminopyridine에 의해 유발된 간질양 뇌파에 대한 Lamotrigine의 효과

• 영문명: The Effects of Lamotrigine on Epileptiform Discharges Induced by Mg-free Medium and 4-aminopyridine in Hippocampal Slices of Immature Rats
• 발행기관: 대한소아신경학회
• 저자명: 윤종서(Jong Seo Yoon) 이인구(In Goo Lee) 최병준(Byung Joon Choi) 황경태(Kyung Tai Whang)
• 간행물 정보: 『Annals of Child Neurology(구 대한소아신경학회지)』대한소아신경학회지 제13권 제2호, 128~136쪽, 전체 9쪽
• 주제분류: 의약학 > 의학일반
• 파일형태: PDF
• 발행일자: 2005.11.30

국문 초록

목 적 : Lamotrigine(LTG)은 최근에 개발된 항경련제 중 하나로 작용 기전에 완전히 밝혀져 있지 않으며, 실험 모델에 따라 항경련 효과를 보이는 적절한 용량 역시 결정되어 있지 않다. 이에 저자는 뇌의 발육이 미성숙한 어린 흰쥐의 해마 박편을 제작하여 Mg-free medium 뇌척수액에서 4-aminopyridine(4-AP)으로 간질양 뇌파를 유발시킨 후 이를 가장 잘 억제할 수 있는 LTG의 농도를 알아보고, 또한 이를 통한 간질양 뇌파의 억제 양상을 관찰함으로써 밝혀진 LTG의 작용 기전 외의 다른 기전의 가능성을 알아보고자 이 실험을 시행하였다. 방 법 : 생후 19-23일 사이의 Sprague-Dawley 흰쥐를 이용하여 대조군(n=12)과 실험군으로 나눈 후 실험군은 LTG 농도에 따라 400(n=9), 800(n=7), 1,000(n=8) µM 투여군으로 분류하였다. 마취 상태에서 뇌를 꺼내어 기본 뇌척수액(NaC1 125 mM; KC1 2.5 mM; NaHPO 2 mM; MgSO 1.25 mM; NaHCO 25 mM; CaC1 mM; glucose 10 mM, pH 7.3-7.4)에 담그고 vibratome으로 400µm 두께의 해마 박편을 만들었다. 대조군은 해마 박편을 Mg-free medium 뇌척수액에 옮겨 놓고 200µM 농도의 4-AP를 첨가한 1시간 후에 CA1 영역의 피라미드 층에서 뇌파를 측정하였고, 실험군은 대조군과 같은 인공 뇌척수액에 각각 400, 800, 1,000 µM의 LTG를 첨가하고 뇌파를 측정하였다. 결 과 : 1) LTG의 간질 간기 뇌파에 대한 효과 : 간질 간기 뇌파는 대조군과 LTG 투여군 모두에서 나타났다. 첫 번째 간질 간기 뇌파가 나타날 때까지의 잠복시간은 대조군에서 52.7±26.9초이었으나 LTG의 농도가 증가함에 따라 점차 길어져 800 µM군에서는 225.0±28.2초, 1,000µM군에서는 322.1±116.4초였다(P<0.05). 간질 간기 뇌파의 지속시간은 대조군에서 64.6±35.6초였으나, LTG 800µM군에서 가장 짧아 39.9±12.6초였다. 2) LTG의 간질 뇌파에 대한 효과:간질 뇌파는 대조군과 LTG 400µM군의 모든 박편에서 나타났으나, LTG의 농도가 증가하면서 발생 빈도가 줄어 800µM군에서는 57.1%, 1,000µM군에서는 12.5%에서만 나타났다. 첫 번째 간질 뇌파가 나타날 때까지의 잠복시간은 대조군에서 142.1±52.6초였으나 400 µM군에서는 304.4±84.5초, 800 µM군에서는 689.8±213.1초였다(각각 P<0.05). 그리고 1,000 µM군에서는 2,071초로 실험군 중 가장 긴 잠복시간을 보였으나 간질 뇌파가 발생한 경우가 1개의 박편 밖에 없어 통계적으로 의의를 구할 수 없었다. 간질 뇌파의 지속시간은 대조군에서 1,534.7±339.3초이었으나 LTG의 농도가 증가함에 따라 점차 짧아져 800 µM군에서는 126.5±76.1초이었고(P<0.05), 1,000 µM군에서는 42초였다. 결 론 : 어린 흰쥐의 해마 박편에서 4-AP와 Mg-free medium에 의해 유발되는 간질양 뇌파를 억제하는 LTG는 800 µM 이상의 농도일 때 가장 효과적인 항경련 효과를 가지고 있었다. 이는 LTG의 기본 약리 기전이 sodium 통로를 억제하는 것이지만 고농도에서는 potassium 통로에도 작용해 흥분성과 억제성 아미노산의 방출을 억제하고, 억제되었던 GABA의 활동을 증가시키기 때문인 것으로 생각된다.

영문 초록

Purpose : In order to elucidate the actual mechanism and the optimal concentration of Lamotrigine(LTG) that suppresses epileptiform discharges, we observed epileptiform discharges from hippocampal slices of immature rat in 4-aminopyridine(4-AP) added Mg -free medium of artificial cerebrospinal fluid(aCSF) with various LTG concentrations. Methods : We divided 19-23 day-old Sprague-Dawley rats into 4 groups; control group(n=12) and 3 LTG group depending on the concentrations of LTG such as 400(n=9), 800(n=7), and 1,000(n=8) µM. The rats were anesthetized and their brains were taken, soaked in aCSF(NaC1 125 mM, KC1 2.5 mM, NaHPO 2 mM, MgSO 1.25 mM NaHCO 25 mM, CaC1 2 mM, Glucose 10 mM, pH 7.3-7.4). And then the brains were cut into 400 µm hippocampal slices by a vibratome. The slices of control group were soaked in 200µM 4-AP added Mg-free medium of aCSF for 1 hour, and then extracellular recordings were performed in hippocampal CA1 pyramidal region. The slices of LTG groups were soaked in the solution containing 400, 800, and 1,000µM LTG, then extracellular recordings were performed. Results : Interictal discharges were observed in all the control and the LTG groups. The latency to the first interictal discharges after 4-AP addition was 52.7±26.9 sec in control group, but was 225.0±28.2 sec in 800 µM and 322.1±116.4 sec in 1,000 µM group of LTG(P<0.05). The duration of interictal discharges was 64.6±35.6 sec in control group, but was the shortest in 800µM group of LTG at 39.3±12.6 sec. Ictal discharges were observed in all of control and 400µM group, but the frequency was decreased as the concentration of LTG increases, 57.1% in 800µM, 12.5% in 1,000 µM group. The latency to ictal discharge after 4-AP addition was 142.1±52.6 sec in control group, but increased as the concentration of LTG increases, 304.4±84.5 sec in 400 µM group and 689.8±213.1 sec in 800 µM group(P<0.05). The duration of ictal discharges was 1,534.7±339.3 sec in control group, but decreased as the concentration of LTG increases, it was 126.5±76.1 sec in 800 µM group(P <0.05) and 42 sec in 1,000 µM group. Conclusion : The antiepileptic effects of LTG were most significant when the concentration, inhibiting epileptiform discharges induced by 4-AP and Mg -free medium in hippocampal slices of immature rats, was 800uM or higher. Although the basic pharmacologic mechanism of LTG is the inhibition of sodium channel, it may also work on potassium channel at higher concentrations.

키워드

Lamotrigine Mg-free medium 4-aminopyridine Interictal discharge Ictal discharge