Ulyanovsk Medico-biological Journal

REVIEWS

Download article

DOI 10.34014/2227-1848-2024-2-18-29

SYNAPTIC MECHANISMS OF EPILEPSY: CONTEMPORARY VIEW

R.D. Mukhamedzyanov, A.V. Martynov

Kazan State Medical University, Ministry of Health of the Russian Federation, Kazan, Russia

 

The purpose of the paper is to analyze possible mechanisms of ictal activity at the synaptic level in epilepsy.

Materials and Methods. The search for literature sources was carried out in Pubmed, CyberLeninka, and Google Scholar.

Results. The diversity of pathophysiological mechanisms of epilepsy makes it difficult to treat approximately one third of patients, whose ictal activity is not suppressed by traditional pharmacological agents.

The increased glutamate effect may be a consequence of its increased concentration in the intercellular space due to impaired reuptake caused by dysfunction of the EAATs transporters. Excitatory influences can also be enhanced by reduced connexin 43 (Cx43) expression in the synaptic cleft and downregulation of Kir4.1 inward rectifying potassium channel, which increases the extracellular concentration of K+ and glutamate causing neuron hyperexcitability.

Disturbances in neuronal, glial or neuronal-glial interactions have a similar effect. This is caused by malfunctioning of ionotropic or metabotropic receptors due to abnormal expression of astrocytic glutamate transporters and/or malfunction of neuronal or astrocytic enzymes.

One of the proteins involved in epileptogenesis is aquaporin (AQP4). Altered AQP4 expression potentially affects potassium reuptake by Kir 4.1 and glutamate reuptake and reduces glutamate transporter EAAT2 expression. AQP4 can also interact with glutamate receptor mGluR5.

Decreased GABAergic signaling may result from decreased numbers of GABAergic neurons in glial diseases and tumors. Besides, due to a decrease in plasmalemmal expression of the chloride cotransporter KCC2 and an increase in the expression of NKCC1 (Na-K-2Cl cotransporter), the intracellular concentration of CI– ions increases. As a result, GABA performs a depolarizing, excitatory role.

Conclusion. The pathophysiological mechanisms of epilepsy may become a target in the development of new drugs with anticonvulsant effects.

Key words: epilepsy, ictal, synapse, glutamate, GABA.

 

Conflict of interest. The authors declare no conflict of interest.

Author contributions

Research concept and design: Mukhamedzyanov R.D., Martynov A.V.

Literature search, participation in research, data processing:

Mukhamedzyanov R.D., Martynov A.V.

Statistical data processing: Mukhamedzyanov R.D., Martynov A.V.

Data analysis and interpretation: Mukhamedzyanov R.D., Martynov A.V.

Text writing and editing: Mukhamedzyanov R.D., Martynov A.V.

 

References

  1. D'Urso A., Locatelli M., Tartaglia A., Molteni L., D'Ovidio C., Savini F., Rudge J., de Grazia U. Therapeutic Drug Monitoring of Antiseizure Medications Using Volumetric Absorptive Microsampling: Where Are We? Pharmaceuticals (Basel). 2021; 14 (7): 627. DOI: 10.3390/ph14070627.

  2. Patel D.C., Tewari B.P., Chaunsali L., Sontheimer H. Neuron-glia interactions in the pathophysiology of epilepsy. Nat Rev Neurosci. 2019; 20 (5): 282–297. DOI: 10Sosunov.1038/s41583-019-0126-4.

  3. Burd S.G., Lebedeva A.V., Avakyan G.G., Rubleva Yu.V., Sen'ko I.V., Pantina N.V., Yurchenko A.V., Kovaleva I.I. Primenenie fokusirovannogo ul'trazvuka v lechenii epilepsii [Application of focused ultrasound in the treatment of epilepsy]. Epilepsiya i paroksizmal'nye sostoyaniya. 2022; 14 (3): 294–303. DOI: https://doi.org/10.17749/2077-8333/epi.par.con.2022.120 (in Russian).

  4. Saidov M., Abduvaliev A.A. Sovremennoe sostoyanie izucheniya patogeneza epilepsiy u detey [Current status of studying the pathogenesis of epilepsy in children]. Central Asian Academic Journal of Scientific Research. 2022; 2 (4): 82–90 (in Russian).

  5. Loscher W., Hirsch L.J., Schmidt D. The enigma of the latent period in the development of symptomatic acquired epilepsy – traditional view versus new concepts. Epilepsy Behav. 2015; 52: 78–92. DOI: 10.1016/j.yebeh.2015.08.037.

  6. Lukawski K., Andres-Mach M., Czuczwar M., Łuszczki J.J., Kruszyński K., Czuczwar S.J. Mechanisms of epileptogenesis and preclinical approach to antiepileptogenic therapies. Pharmacol Rep. 2018; 70: 284–293. DOI: 10.1016/j.pharep.2017.07.012.

  7. Smolenskiy I.V., Ovsepyan S.V., Zaytsev A.V. Transportery glutamata (EAAT-1-3) kak faktor patogeneza i perspektivnaya terapevticheskaya mishen' pri epilepsii [Glutamate transporters (EAATs 1-3) as contributors tj the pathogenesis and promising therapeutic targets in epilepsy]. Rossiyskiy fiziologicheskiy zhurnal im. I.M. Sechenova. 2019; 105 (9): 1096–1112 (in Russian).

  8. Buchin A., ChizhovA., Huberfeld G., Miles R., Gutkin B.S. Reduced Efficacy of the KCC2 Cotransporter Promotes Epileptic Oscillations in a Subiculum Network Model. J Neurosci. 2016; 36: 11619–11633. DOI: 10.1523/JNEUROSCI.4228-15.2016.

  9. Lascano A.M., Korff C.M., PicardF. Seizures and Epilepsies due to Channelopathies and Neurotransmitter Receptor Dysfunction: A Parallel between Genetic and Immune Aspects. Mol Syndromol. 2016; 7: 197–209. DOI: 10.1159/000447707.

  10. González O.C., Krishnan G.P., Timofeev I., Bazhenov M. Ionic and synaptic mechanisms of seizure generation and epileptogenesis. Neurobiol Dis. 2019; 130: 104485. DOI: 10.1016/j.nbd.2019.104485.

  11. Sosunov A.A., Guilfoyle E., Wu X., McKhann G.M., Goldman J.E. Phenotypic conversions of “protoplasmic” to “reactive” astrocytes in Alexander disease. J. Neurosci. 2013; 33: 7439–7450. DOI: 10.1523/JNEUROSCI.4506-12.2013.

  12. Sinyak D.S., Smirnova E.Yu. Chastichnaya blokada Na+/K+-pompy privodit k ischeznoveniyu preiktal'noy aktivnosti, no ne vliyaet na iktal'nuyu aktivnost' v 4-aminopiridinovoy modeli epilepsii in vitro [Partial blockade of Na+/K+ pump leads to the disappearance of preictal activity, but does not affect ictal activity in the 4-aminopyridine epilepsy model in vitro]. Sbornik trudov XXIV nauchnoy shkoly-konferentsii molodykh uchenykh po fiziologii i vysshey nervnoy deyatel'nosti v neyrofiziologii [Proceedings of the 24th Scientific School-Conference of Young Scientists on Physiology and Higher Nervous Activity in Neurophysiology]. 2020: 105–108 (in Russian).

  13. Szu J.I., Binder D.K. Mechanisms Underlying Aquaporin-4 Subcellular Mislocalozation in Epilepsy. Front Cell Neurosci. 2022; 16: 900588. DOI: 10.3389/fncel.2022.900588.

  14. Deshpande T., Tingsong Li., Herde M.K., Becker A., Vatter H., Schwarz M.Z., Henneberger C., Steinhaus C., Bedner P. Subcellular reorganization and altered phosphorylation of the astrocytic gap junction protein connexin 43 in human and experimental temporal lobe epilepsy. Glia. 2017; 65: 1809–1820. DOI: 10.1002/glia.23196.

  15. Sarlo G.L., Holton K.F. Brain concentrations of glutamate and GABA in human epilepsy: A review. Seizure. 2021; 91: 213–227. DOI: 10.1016/j.seizure.2021.06.028.

  16. Barker-Haliski M., White H.S. Glutamatergic Mechanisms Associated with Seizures and Epilepsy. Cold Spring Harb Perspect Med. 2015; 5: a022863. Available at: https://perspectivesinmedicine.cshlp.org/content/5/8/a022863.short (accessed: December 01, 2023). DOI: 10.1101/cshperspect.a022863.

  17. Hanada T. Ionotropic Glutamate Receptors in Epilepsy: a Review Focusing on AMPA and NMDA Receptors. Biomolecules. 2020; 10 (3): 464. DOI: 10.3390/biom10030464.

  18. Castañeda-Cabral J.L., López-Ortega J.G., Fajardo-Fregoso B.F., Beas-Zárate C., Ureña-Guerrero M.E. Glutamat induced neonatal excitotoxicity modifies the expression level of EAAT1 (GLAST) and EATT2 (GLT-1) proteins in various brain regions of the adult rat. Neurosci Lett. 2020; 735: 135237. DOI: 10.1016/j.neulet.2020.135237.

  19. Sandhu M.R.S., Gruenbaum B.F., Gruenbaum S.E., Dhaher R., Deshpande K., Funaro M.C., Lee T.W., Zaveri H.P., Eid T. Astroglial Glutamine Synthetase and the Pathogenesis of Mesial Temporal Lobe Epilepsy. Front Neurol. 2021; 12: 665334. DOI: 10.3389/fneur.2021.665334.

  20. Eid T., Lee T.W., Patrylo P., Zaveri H.P. Astrocytes and Glutamine Synthetase in Epileptogenesis. J. Neurosci Res. 2019; 97 (11): 1345–1362. DOI: 10.1002/jnr.24267.

  21. Dhaher R., Wang H., Gruenbaum S.E., Tu N., Lee T.S., Zaveri H.P., Eid T. Effects of site-specific infusions of methionine sulfoximine on the temporal progression of seizures in a rat model of mesial temporal lobe epilepsy. Epilepsy Res. 2015; 115: 45–54. DOI: 10.1016/j.eplepsyres.2015.05.005.

  22. Righes Marafiga J., Vendramin Pasquetti M., Calcagnotto M.E. GABAergic interneurons in epilepsy: More than a simple change in inhibition. Epilepsy Behav. 2021; 121 (Pt B): 106935. DOI: 10.1016/j.yebeh.2020.106935.

  23. Tewari B.P., Chaunsali L., Campbell S.L., Patel D.C., Goode A.E., Sontheimer H. Perineuronal nets decrease membrane capacitance of peritumoral fast spiking interneurons in a model of epilepsy. Nat. Commun. 2018; 9: 4724. DOI: 10.1038/s41467-018-07113-0.

  24. Campbell S.L., Robel S., Cuddapah V.A., Robert S., Buckingham S.C., Kahle K.T., Sontheimer H. GABAergic disinhibition and impaired KCC2 cotransporter activity underlie tumor-associated epilepsy. lia. 2015; 63: 23–36. DOI: 10.1002/glia.22730.

  25. Pallud J., Van Quyen M., Bielle F., Pellegrino C., Varlet P., Cresto N., Baulac M., Duyckaerts C., Kourdougli N., Chazal G., Devaux B., Rivera C., Miles R., Capelle L., Huberfeld G. Cortical GABAergic excitation contributes to epileptic activities around human glioma. Sci. Transl Med. 2014; 6: 244ra89. DOI: 10.1126/scitranslmed.3008065.

  26. Kim A.Y., Baik E.J. Glutamate Dehydrogenase as a Neuroprotective Target Against Neurodegeneration. Neurochem Res. 2019; 44 (1): 147–153. DOI: 10.1007/s11064-018-2467-1.

  27. Alleva C., Kovalev K., Astashkin R., Berndt M.I., Baeken C., Balandin T., Gordeliy V., Fahlke C., Machtens J.P. Na+-dependent gate dynamics and electrostatic attraction ensure substrate coupling in glutamate transporters. Sci Adv. 2020; 6 (47): eaba9854. DOI: 10.1126/sciadv.aba9854.

  28. Alleva C., Machtens J.P., Kortzak D., Weyand I., Fahlke C. Molecular Basis of Coupled Transport and Anion Conduction in Excitatory Amino Acid Transporters. Neurochem Res. 2022; 47 (1): 9–22. DOI: 10.1007/s11064-021-03252-x.

  29. Magistretti P.J., Allaman I. A cellular perspective on brain energy metabolism and functional imaging. Neuron. 2015; 86: 883–901. DOI: 10.1016/j.neuron.2015.03.035.

  30. Pérez-Escuredo J., Van Hée V.F., Sboarina M., Falces J., Payen V.L., Pellerin L., Sonveaux P. Monocarboxylate transporters in the brain and in cancer. Biochim Biophys Acta. 2016; 1863 (10): 2481–2497. DOI: 10.1016/j.bbamcr.2016.03.013.

  31. Rafael A., Cairus A., Tizzoni M., Abudara V., Vitureira N. Glial ATP and Large Pore Channels Modulate Synaptic Strength in Response to Chronic Inactivity. Molecular Neurobiology. 2020; 57 (6): 2856–2869. DOI: 10.1007/s12035-020-01919-0.

  32. Guo M., Li T. Adenosine Dysfunction in Epilepsy and Associated Comorbidities. Curr Drug Targets. 2022; 23 (4): 344–357. DOI: 10.2174/1389450122666210928145258.

Received January 16, 2024; accepted February 26, 2024.

 

Information about the authors

Mukhamedzyanov Ramil' Davletzyanovich, Candidate of Sciences (Medicine), Associate Professor, Chair of Normal Physiology, Kazan State Medical University, Ministry of Health of the Russian Federation. 420012, Russia, Kazan, Butlerov St., 49; e-mail: This email address is being protected from spambots. You need JavaScript enabled to view it., ORCID ID: http://orcid.org/0009-0009-1432-2901

Martynov Aleksandr Vladimirovich, Candidate of Sciences (Medicine), Associate Professor, Chair Normal Physiology, Kazan State Medical University, Ministry of Health of the Russian Federation. 420012, Russia, Kazan, Butlerov St., 49; e-mail: This email address is being protected from spambots. You need JavaScript enabled to view it., ORCID ID: http://orcid.org/0009-0009-0182-3395

 

For citation

Mukhamedzyanov R.D., Martynov A.V. Sinapticheskie mekhanizmy epilepsii: sovremennye predstavleniya [Synaptic mechanisms of epilepsy: Contemporary view]. Ul'yanovskiy mediko-biologicheskiy zhurnal. 2024; 2: 18–29. DOI: 10.34014/2227-1848-2024-2-18-29 (in Russian).

 

Скачать статью

УДК 612

DOI 10.34014/2227-1848-2024-2-18-29

СИНАПТИЧЕСКИЕ МЕХАНИЗМЫ ЭПИЛЕПСИИ: СОВРЕМЕННЫЕ ПРЕДСТАВЛЕНИЯ

Р.Д. Мухамедзянов, А.В. Мартынов

ФГБОУ ВО «Казанский государственный медицинский университет» Министерства здравоохранения Российской Федерации,г. Казань, Россия

 

Цель работы – проанализировать возможные механизмы реализации иктальной активности
на синаптическом уровне при эпилепсии.

Материалы и методы. Поиск литературных источников проводился по базам данных Pubmed, CyberLeninka, Google Scholar.

Результаты. Разнообразие патофизиологических механизмов эпилепсии создает затруднения в лечении примерно трети пациентов, у которых иктальная активность не подавляется традиционными фармакологическими средствами.

Усиление влияния глутамата может быть следствием повышения его концентрации в межклеточном пространстве из-за нарушения его обратного захвата при дисфункции транспортеров EAATs. Возбуждающие влияния могут усиливаться также за счет нарушения экспрессии белка щелевого соединения коннексина 43 (Cx43) в синаптической щели и внутреннего выпрямляющего калиевого канала 4.1 (Kir 4.1), что увеличивает внеклеточную концентрацию К+ и глутамата и, соответственно, вызывает гипервозбудимость нейронов.

К аналогичному эффекту приводят нарушения нейрональных, глиальных или нейронально-глиальных взаимодействий. Это происходит при нарушениях в работе ионотропных или метаботропных рецепторов из-за аномальной экспрессии астроцитарных переносчиков глутамата и/или сбоя в работе нейрональных или астроцитарных ферментов.

Одним из белков, участвующих в эпилептогенезе, является аквапорин (AQP4). Измененная экспрессия AQP4 потенциально влияет на обратный захват калия с помощью Kir 4.1 и обратный захват глутамата, снижая экспрессию транспортера глутамата EAAT2. Также AQP4 может взаимодействовать с рецептором глутамата mGluR5.

Уменьшение ГАМКергических сигналов может быть результатом уменьшения числа ГАМКергических нейронов при заболеваниях глии и опухолях. Кроме того, из-за снижения плазмалеммальной экспрессии котранспортера хлорида КСС2 и увеличения экспрессии NKCC1 (Na-K-2Cl-котранспортера) происходит повышение внутриклеточной концентрации ионов CI–, вследствие чего ГАМК начинает выполнять деполяризующую, возбуждающую роль.

Выводы. Патофизиологические механизмы возникновения эпилепсии могут стать мишенью при разработке новых лекарственных препаратов с противосудорожным эффектом.

Ключевые слова: эпилепсия, иктальный, синапс, глутамат, ГАМК.

 

Конфликт интересов. Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов.

Вклад авторов

Концепция и дизайн исследования: Мухамедзянов Р.Д., Мартынов А.В.

Литературный поиск, участие в исследовании, обработка материала:

Мухамедзянов Р.Д., Мартынов А.В.

Статистическая обработка данных: Мухамедзянов Р.Д., Мартынов А.В.

Анализ и интерпретация данных: Мухамедзянов Р.Д., Мартынов А.В.

Написание и редактирование текста: Мухамедзянов Р.Д., Мартынов А.В.

 

Литература

  1. D'Urso A., Locatelli M., Tartaglia A., Molteni L., D'Ovidio C., Savini F., Rudge J., de Grazia U. Therapeutic Drug Monitoring of Antiseizure Medications Using Volumetric Absorptive Microsampling: Where Are We? Pharmaceuticals (Basel). 2021; 14 (7): 627. DOI: 10.3390/ph14070627.

  2. Patel D.C., Tewari B.P., Chaunsali L., Sontheimer H. Neuron-glia interactions in the pathophysiology of epilepsy. Nat Rev Neurosci. 2019; 20 (5): 282–297. DOI: 10Sosunov.1038/s41583-019-0126-4.

  3. Бурд С.Г., Лебедева А.В., Авакян Г.Г., Рублева Ю.В., Сенько И.В., Пантина Н.В., Юрченко А.В., Ковалева И.И. Применение фокусированного ультразвука в лечении эпилепсии. Эпилепсия и пароксизмальные состояния. 2022; 14 (3): 294–303. DOI: https://doi.org/10.17749/2077-8333/epi.par.con.2022.120.

  4. Саидов М., Абдувалиев А.А. Современное состояние изучения патогенеза эпилепсий у детей. Central Asian Academic Journal of Scientific Research. 2022; 2 (4): 82–90.

  5. Loscher W., Hirsch L.J., Schmidt D. The enigma of the latent period in the development of symptomatic acquired epilepsy – traditional view versus new concepts. Epilepsy Behav. 2015; 52: 78–92. DOI: 10.1016/j.yebeh.2015.08.037.

  6. Lukawski K., Andres-Mach M., Czuczwar M., Łuszczki J.J., Kruszyński K., Czuczwar S.J. Mechanisms of epileptogenesis and preclinical approach to antiepileptogenic therapies. Pharmacol Rep. 2018; 70: 284–293. DOI: 10.1016/j.pharep.2017.07.012.

  7. Смоленский И.В., Овсепян С.В., Зайцев А.В. Транспортеры глутамата (ЕААТ-1-3) как фактор патогенеза и перспективная терапевтическая мишень при эпилепсии. Российский физиологический журнал им. И.М. Сеченова. 2019; 105 (9): 1096–1112.

  8. Buchin A., ChizhovA., Huberfeld G., Miles R., Gutkin B.S. Reduced Efficacy of the KCC2 Cotransporter Promotes Epileptic Oscillations in a Subiculum Network Model. J Neurosci. 2016; 36: 11619–11633. DOI: 10.1523/JNEUROSCI.4228-15.2016.

  9. Lascano A.M., Korff C.M., PicardF. Seizures and Epilepsies due to Channelopathies and Neurotransmitter Receptor Dysfunction: A Parallel between Genetic and Immune Aspects. Mol Syndromol. 2016; 7: 197–209. DOI: 10.1159/000447707.

  10. González O.C., Krishnan G.P., Timofeev I., Bazhenov M. Ionic and synaptic mechanisms of seizure generation and epileptogenesis. Neurobiol Dis. 2019; 130: 104485. DOI: 10.1016/j.nbd.2019.104485.

  11. Sosunov A.A., Guilfoyle E., Wu X., McKhann G.M., Goldman J.E. Phenotypic conversions of “protoplasmic” to “reactive” astrocytes in Alexander disease. J. Neurosci. 2013; 33: 7439–7450. DOI: 10.1523/JNEUROSCI.4506-12.2013.

  12. Синяк Д.С., Смирнова Е.Ю. Частичная блокада Na+/K+-помпы приводит к исчезновению преиктальной активности, но не влияет на иктальную активность в 4-аминопиридиновой модели эпилепсии in vitro. Сборник трудов XXIV научной школы-конференции молодых ученых по физиологии и высшей нервной деятельности в нейрофизиологии. 2020: 105–108.

  13. Szu J.I., Binder D.K. Mechanisms Underlying Aquaporin-4 Subcellular Mislocalozation in Epilepsy. Front Cell Neurosci. 2022; 16: 900588. DOI: 10.3389/fncel.2022.900588.

  14. Deshpande T., Tingsong Li., Herde M.K., Becker A., Vatter H., Schwarz M.Z., Henneberger C., Steinhaus C., Bedner P. Subcellular reorganization and altered phosphorylation of the astrocytic gap junction protein connexin 43 in human and experimental temporal lobe epilepsy. Glia. 2017; 65: 1809–1820. DOI: 10.1002/glia.23196.

  15. Sarlo G.L., Holton K.F. Brain concentrations of glutamate and GABA in human epilepsy: A review. Seizure. 2021; 91: 213–227. DOI: 10.1016/j.seizure.2021.06.028.

  16. Barker-Haliski M., White H.S. Glutamatergic Mechanisms Associated with Seizures and Epilepsy. Cold Spring Harb Perspect Med. 2015; 5: a022863. URL: https://perspectivesinmedicine.cshlp.org/content/5/8/a022863.short (дата обращения: 01.12.2023). DOI: 10.1101/cshperspect.a022863.

  17. Hanada T. Ionotropic Glutamate Receptors in Epilepsy: a Review Focusing on AMPA and NMDA Receptors. Biomolecules. 2020; 10 (3): 464. DOI: 10.3390/biom10030464.

  18. Castañeda-Cabral J.L., López-Ortega J.G., Fajardo-Fregoso B.F., Beas-Zárate C., Ureña-Guerrero M.E. Glutamat induced neonatal excitotoxicity modifies the expression level of EAAT1 (GLAST) and EATT2 (GLT-1) proteins in various brain regions of the adult rat. Neurosci Lett. 2020; 735: 135237. DOI: 10.1016/j.neulet.2020.135237.

  19. Sandhu M.R.S., Gruenbaum B.F., Gruenbaum S.E., Dhaher R., Deshpande K., Funaro M.C., Lee T.W., Zaveri H.P., Eid T. Astroglial Glutamine Synthetase and the Pathogenesis of Mesial Temporal Lobe Epilepsy. Front Neurol. 2021; 12: 665334. DOI: 10.3389/fneur.2021.665334.

  20. Eid T., Lee T.W., Patrylo P., Zaveri H.P. Astrocytes and Glutamine Synthetase in Epileptogenesis. J. Neurosci Res. 2019; 97 (11): 1345–1362. DOI: 10.1002/jnr.24267.

  21. Dhaher R., Wang H., Gruenbaum S.E., Tu N., Lee T.S., Zaveri H.P., Eid T. Effects of site-specific infusions of methionine sulfoximine on the temporal progression of seizures in a rat model of mesial temporal lobe epilepsy. Epilepsy Res. 2015; 115: 45–54. DOI: 10.1016/j.eplepsyres.2015.05.005.

  22. Righes Marafiga J., Vendramin Pasquetti M., Calcagnotto M.E. GABAergic interneurons in epilepsy: More than a simple change in inhibition. Epilepsy Behav. 2021; 121 (Pt B): 106935. DOI: 10.1016/j.yebeh.2020.106935.

  23. Tewari B.P., Chaunsali L., Campbell S.L., Patel D.C., Goode A.E., Sontheimer H. Perineuronal nets decrease membrane capacitance of peritumoral fast spiking interneurons in a model of epilepsy. Nat. Commun. 2018; 9: 4724. DOI: 10.1038/s41467-018-07113-0.

  24. Campbell S.L., Robel S., Cuddapah V.A., Robert S., Buckingham S.C., Kahle K.T., Sontheimer H. GABAergic disinhibition and impaired KCC2 cotransporter activity underlie tumor-associated epilepsy. Glia. 2015; 63: 23–36. DOI: 10.1002/glia.22730.

  25. Pallud J., Van Quyen M., Bielle F., Pellegrino C., Varlet P., Cresto N., Baulac M., Duyckaerts C., Kourdougli N., Chazal G., Devaux B., Rivera C., Miles R., Capelle L., Huberfeld G. Cortical GABAergic excitation contributes to epileptic activities around human glioma. Sci. Transl Med. 2014; 6: 244ra89. DOI: 10.1126/scitranslmed.3008065.

  26. Kim A.Y., Baik E.J. Glutamate Dehydrogenase as a Neuroprotective Target Against Neurodegeneration. Neurochem Res. 2019; 44 (1): 147–153. DOI: 10.1007/s11064-018-2467-1.

  27. Alleva C., Kovalev K., Astashkin R., Berndt M.I., Baeken C., Balandin T., Gordeliy V., Fahlke C., Machtens J.P. Na+-dependent gate dynamics and electrostatic attraction ensure substrate coupling in glutamate transporters. Sci Adv. 2020; 6 (47): eaba9854. DOI: 10.1126/sciadv.aba9854.

  28. Alleva C., Machtens J.P., Kortzak D., Weyand I., Fahlke C. Molecular Basis of Coupled Transport and Anion Conduction in Excitatory Amino Acid Transporters. Neurochem Res. 2022; 47 (1): 9–22. DOI: 10.1007/s11064-021-03252-x.

  29. Magistretti P.J., Allaman I. A cellular perspective on brain energy metabolism and functional imaging. Neuron. 2015; 86: 883–901. DOI: 10.1016/j.neuron.2015.03.035.

  30. Pérez-Escuredo J., Van Hée V.F., Sboarina M., Falces J., Payen V.L., Pellerin L., Sonveaux P. Monocarboxylate transporters in the brain and in cancer. Biochim Biophys Acta. 2016; 1863 (10): 2481–2497. DOI: 10.1016/j.bbamcr.2016.03.013.

  31. Rafael A., Cairus A., Tizzoni M., Abudara V., Vitureira N. Glial ATP and Large Pore Channels Modulate Synaptic Strength in Response to Chronic Inactivity. Molecular Neurobiology. 2020; 57 (6): 2856–2869. DOI: 10.1007/s12035-020-01919-0.

  32. Guo M., Li T. Adenosine Dysfunction in Epilepsy and Associated Comorbidities. Curr Drug Targets. 2022; 23 (4): 344–357. DOI: 10.2174/1389450122666210928145258.

Поступила в редакцию 16.01.2024; принята 26.02.2024.

 

Авторский коллектив

Мухамедзянов Рамиль Давлетзянович – кандидат медицинских наук, доцент кафедры нормальной физиологии, ФГБОУ ВО «Казанский государственный медицинский университет» Министерства здравоохранения Российской Федерации. 420012, Россия, г. Казань, ул. Бутлерова, 49; e-mail: This email address is being protected from spambots. You need JavaScript enabled to view it., ORCID ID: http://orcid.org/0009-0009-1432-2901

Мартынов Александр Владимирович – кандидат медицинских наук, доцент кафедры нормальной физиологии, ФГБОУ ВО «Казанский государственный медицинский университет» Министерства здравоохранения Российской Федерации. 420012, Россия, г. Казань, ул. Бутлерова, 49; e-mail: This email address is being protected from spambots. You need JavaScript enabled to view it., ORCID ID: http://orcid.org/0009-0009-0182-3395

 

Образец цитирования

Мухамедзянов Р.Д., Мартынов А.В. Синаптические механизмы эпилепсии: современные представления. Ульяновский медико-биологический журнал. 2024; 2: 18–29. DOI: 10.34014/2227-1848-2024-2-18-29.