Role of the cotransporter KCC2 in cortical excitatory synapse development and febrile seizure susceptibility

Le co-transporteur KCC2 spécifique au potassium et chlore a pour rôle principal de réduire la concentration intracellulaire de chlore, entraînant l’hyperpolarisation des courants GABAergic l’autorisant ainsi à devenir inhibiteur dans le cerveau mature. De plus, il est aussi impliqué dans le développement des synapses excitatrices, nommées aussi les épines dendritiques. Le but de notre projet est d’étudier l’effet des modifications concernant l'expression et la fonction de KCC2 dans le cortex du cerveau en développement dans un contexte de convulsions précoces. Les convulsions fébriles affectent environ 5% des enfants, et ce dès la première année de vie. Les enfants atteints de convulsions fébriles prolongées et atypiques sont plus susceptibles à développer l’épilepsie. De plus, la présence d’une malformation cérébrale prédispose au développement de convulsions fébriles atypiques, et d’épilepsie du lobe temporal. Ceci suggère que ces pathologies néonatales peuvent altérer le développement des circuits neuronaux irréversiblement. Cependant, les mécanismes qui sous-tendent ces effets ne sont pas encore compris. Nous avons pour but de comprendre l'impact des altérations de KCC2 sur la survenue des convulsions et dans la formation des épines dendritiques. Nous avons étudié KCC2 dans un modèle animal de convulsions précédemment validé, qui combine une lésion corticale à P1 (premier jour de vie postnatale), suivie d'une convulsion induite par hyperthermie à P10 (nommés rats LHS). À la suite de ces insultes, 86% des rats mâles LHS développent l’épilepsie à l’âge adulte, au même titre que des troubles d’apprentissage. À P20, ces animaux presentent une augmentation de l'expression de KCC2 associée à une hyperpolarisation du potentiel de réversion de GABA. De plus, nous avons observé des réductions dans la taille des épines dendritiques et l'amplitude des courants post-synaptiques excitateurs miniatures, ainsi qu’un déficit de mémoire spatial, et ce avant le développement des convulsions spontanées. Dans le but de rétablir les déficits observés chez les rats LHS, nous avons alors réalisé un knock-down de KCC2 par shARN spécifique par électroporation in utero. Nos résultats ont montré une diminution de la susceptibilité aux convulsions due à la lésion corticale, ainsi qu'une restauration de la taille des épines. Ainsi, l’augmentation de KCC2 à la suite d'une convulsion précoce, augmente la susceptibilité aux convulsions modifiant la morphologie des épines dendritiques, probable facteur contribuant à l’atrophie de l’hippocampe et l’occurrence des déficits cognitifs. Le deuxième objectif a été d'inspecter l’effet de la surexpression précoce de KCC2 dans le développement des épines dendritiques de l’hippocampe. Nous avons ainsi surexprimé KCC2 aussi bien in vitro dans des cultures organotypiques d’hippocampe, qu' in vivo par électroporation in utero. À l'inverse des résultats publiés dans le cortex, nous avons observé une diminution de la densité d’épines dendritiques et une augmentation de la taille des épines. Afin de confirmer la spécificité du rôle de KCC2 face à la région néocorticale étudiée, nous avons surexprimé KCC2 dans le cortex par électroporation in utero. Cette manipulation a eu pour conséquences d’augmenter la densité et la longueur des épines synaptiques de l’arbre dendritique des cellules glutamatergiques. En conséquent, ces résultats ont démontré pour la première fois, que les modifications de l’expression de KCC2 sont spécifiques à la région affectée. Ceci souligne les obstacles auxquels nous faisons face dans le développement de thérapie adéquat pour l’épilepsie ayant pour but de moduler l’expression de KCC2 de façon spécifique.

Bok Is Not Pro-Apoptotic But Suppresses Poly ADP-Ribose Polymerase-Dependent Cell Death Pathways and Protects against Excitotoxic and Seizure-Induced Neuronal Injury.

UNLABELLED Bok (Bcl-2-related ovarian killer) is a Bcl-2 family member that, because of its predicted structural homology to Bax and Bak, has been proposed to be a pro-apoptotic protein. In this study, we demonstrate that Bok is highly expressed in neurons of the mouse brain but thatbokwas not required for staurosporine-, proteasome inhibition-, or excitotoxicity-induced apoptosis of cultured cortical neurons. On the contrary, we found thatbok-deficient neurons were more sensitive to oxygen/glucose deprivation-induced injuryin vitroand seizure-induced neuronal injuryin vivo Deletion ofbokalso increased staurosporine-, excitotoxicity-, and oxygen/glucose deprivation-induced cell death inbax-deficient neurons. Single-cell imaging demonstrated thatbok-deficient neurons failed to maintain their neuronal Ca(2+)homeostasis in response to an excitotoxic stimulus; this was accompanied by a prolonged deregulation of mitochondrial bioenergetics.bokdeficiency led to a specific reduction in neuronal Mcl-1 protein levels, and deregulation of both mitochondrial bioenergetics and Ca(2+)homeostasis was rescued by Mcl-1 overexpression. Detailed analysis of cell death pathways demonstrated the activation of poly ADP-ribose polymerase-dependent cell death inbok-deficient neurons. Collectively, our data demonstrate that Bok acts as a neuroprotective factor rather than a pro-death effector during Ca(2+)- and seizure-induced neuronal injuryin vitroandin vivo SIGNIFICANCE STATEMENT Bcl-2 proteins are essential regulators of the mitochondrial apoptosis pathway. The Bcl-2 protein Bok is highly expressed in the CNS. Because of its sequence similarity to Bax and Bak, Bok has long been considered part of the pro-apoptotic Bax-like subfamily, but no studies have yet been performed in neurons to test this hypothesis. Our study provides important new insights into the functional role of Bok during neuronal apoptosis and specifically in the setting of Ca(2+)- and seizure-mediated neuronal injury. We show that Bok controls neuronal Ca(2+)homeostasis and bioenergetics and, contrary to previous assumptions, exerts neuroprotective activitiesin vitroandin vivo Our results demonstrate that Bok cannot be placed unambiguously into the Bax-like Bcl-2 subfamily of pro-apoptotic proteins.

Role of the cotransporter KCC2 in cortical excitatory synapse development and febrile seizure susceptibility

Le co-transporteur KCC2 spécifique au potassium et chlore a pour rôle principal de réduire la concentration intracellulaire de chlore, entraînant l’hyperpolarisation des courants GABAergic l’autorisant ainsi à devenir inhibiteur dans le cerveau mature. De plus, il est aussi impliqué dans le développement des synapses excitatrices, nommées aussi les épines dendritiques. Le but de notre projet est d’étudier l’effet des modifications concernant l'expression et la fonction de KCC2 dans le cortex du cerveau en développement dans un contexte de convulsions précoces. Les convulsions fébriles affectent environ 5% des enfants, et ce dès la première année de vie. Les enfants atteints de convulsions fébriles prolongées et atypiques sont plus susceptibles à développer l’épilepsie. De plus, la présence d’une malformation cérébrale prédispose au développement de convulsions fébriles atypiques, et d’épilepsie du lobe temporal. Ceci suggère que ces pathologies néonatales peuvent altérer le développement des circuits neuronaux irréversiblement. Cependant, les mécanismes qui sous-tendent ces effets ne sont pas encore compris. Nous avons pour but de comprendre l'impact des altérations de KCC2 sur la survenue des convulsions et dans la formation des épines dendritiques. Nous avons étudié KCC2 dans un modèle animal de convulsions précédemment validé, qui combine une lésion corticale à P1 (premier jour de vie postnatale), suivie d'une convulsion induite par hyperthermie à P10 (nommés rats LHS). À la suite de ces insultes, 86% des rats mâles LHS développent l’épilepsie à l’âge adulte, au même titre que des troubles d’apprentissage. À P20, ces animaux presentent une augmentation de l'expression de KCC2 associée à une hyperpolarisation du potentiel de réversion de GABA. De plus, nous avons observé des réductions dans la taille des épines dendritiques et l'amplitude des courants post-synaptiques excitateurs miniatures, ainsi qu’un déficit de mémoire spatial, et ce avant le développement des convulsions spontanées. Dans le but de rétablir les déficits observés chez les rats LHS, nous avons alors réalisé un knock-down de KCC2 par shARN spécifique par électroporation in utero. Nos résultats ont montré une diminution de la susceptibilité aux convulsions due à la lésion corticale, ainsi qu'une restauration de la taille des épines. Ainsi, l’augmentation de KCC2 à la suite d'une convulsion précoce, augmente la susceptibilité aux convulsions modifiant la morphologie des épines dendritiques, probable facteur contribuant à l’atrophie de l’hippocampe et l’occurrence des déficits cognitifs. Le deuxième objectif a été d'inspecter l’effet de la surexpression précoce de KCC2 dans le développement des épines dendritiques de l’hippocampe. Nous avons ainsi surexprimé KCC2 aussi bien in vitro dans des cultures organotypiques d’hippocampe, qu' in vivo par électroporation in utero. À l'inverse des résultats publiés dans le cortex, nous avons observé une diminution de la densité d’épines dendritiques et une augmentation de la taille des épines. Afin de confirmer la spécificité du rôle de KCC2 face à la région néocorticale étudiée, nous avons surexprimé KCC2 dans le cortex par électroporation in utero. Cette manipulation a eu pour conséquences d’augmenter la densité et la longueur des épines synaptiques de l’arbre dendritique des cellules glutamatergiques. En conséquent, ces résultats ont démontré pour la première fois, que les modifications de l’expression de KCC2 sont spécifiques à la région affectée. Ceci souligne les obstacles auxquels nous faisons face dans le développement de thérapie adéquat pour l’épilepsie ayant pour but de moduler l’expression de KCC2 de façon spécifique.

European socialism : a history of ideas and movements from the industrial revolution to Hitler's seizure of power /

Bibliography: v.2. p. 1793-1824.

A letter to the Solicitor general, on the seizure of papers /

Mode of access: Internet.

Case of John Soren, proprietor of the ship Enterprize, at the time of her seizure, in the act of saving nearly three hundred of His Majesty's troops from sinking in the Atlantic Ocean.

Mode of access: Internet.

Railways in Portugal : an account of the seizure by the Portuguese government of the works of the Central Peninsular Railway : with some words of advice to English speculators in foreign schemes /

Mode of access: Internet.

Seizure of power; basic principles of Stalinist revolutionary technique.

Mode of access: Internet.

Foetal malformations and seizure control: 52 months data of the Australian Pregnancy Registry

The Australian Pregnancy Registry, affiliated European Register of Antiepileptic drugs in Pregnancy (EURAP), recruits informed consenting women with epilepsy on treatment with antiepileptic drugs (AEDs), those untreated, and women on AEDs for other indications. Enrolment is considered prospective if it has occurred before presence or absence of major foetal malformations (FMs) are known, or retrospective, if they had occurred after the birth of infant or detection of major FM. Telephone Interviews are conducted to ascertain pregnancy outcome and collect data about seizures. To date 630 women have been enrolled, with 565 known pregnancy outcomes. Valproate (VPA) above 1100 mg/day was associated with a significantly higher incidence of FMs than other AEDs (P < 0.05). This was independent of other AED use or potentially confounding factors on multivariate analysis (OR = 7.3, P < 0.0001). Lamotrigine (LTG) monotherapy (n = 65), has so far been free of malformations. Although seizure control was not a primary outcome, we noted that more patients on LTG than on VPA required dose adjustments to control seizures. Data indicate an increased risk of FM in women taking VPA in doses > 1100 mg/day compared with other AEDs. The choice of AED for pregnant women with epilepsy requires assessment of balance of risks between teratogenicity and seizure control.

Seizure detection algorithm for neonates based on wave-sequence analysis

Objective: The description and evaluation of the performance of a new real-time seizure detection algorithm in the newborn infant. Methods: The algorithm includes parallel fragmentation of EEG signal into waves; wave-feature extraction and averaging; elementary, preliminary and final detection. The algorithm detects EEG waves with heightened regularity, using wave intervals, amplitudes and shapes. The performance of the algorithm was assessed with the use of event-based and liberal and conservative time-based approaches and compared with the performance of Gotman's and Liu's algorithms. Results: The algorithm was assessed on multi-channel EEG records of 55 neonates including 17 with seizures. The algorithm showed sensitivities ranging 83-95% with positive predictive values (PPV) 48-77%. There were 2.0 false positive detections per hour. In comparison, Gotman's algorithm (with 30 s gap-closing procedure) displayed sensitivities of 45-88% and PPV 29-56%; with 7.4 false positives per hour and Liu's algorithm displayed sensitivities of 96-99%, and PPV 10-25%; with 15.7 false positives per hour. Conclusions: The wave-sequence analysis based algorithm displayed higher sensitivity, higher PPV and a substantially lower level of false positives than two previously published algorithms. Significance: The proposed algorithm provides a basis for major improvements in neonatal seizure detection and monitoring. Published by Elsevier Ireland Ltd. on behalf of International Federation of Clinical Neurophysiology.

A naturalistic comparison of two right unilateral electroconvulsive therapy dosing protocols: 2-3X seizure threshold versus fixed high-dose

The aim of this study was to compare the outcomes associated with two differing right unilateral (RUL) electroconvulsive therapy (ECT) dosing protocols: 2-3X seizure threshold (2-3X ST) and fixed high dose (FHD) at 353 mC. A retrospective chart review was performed to compare patient outcomes during the implementation of two different dosing protocols: 2-3X ST from October 2000 to May 2001 and FHD from June 2001 to February 2002. A total of 56 patients received ECT under the 2-3X ST protocol, and 46 received ECT under the FHD protocol. In total, 13.6% of patients receiving ECT according to the 2-3X ST protocol received more than 12 ECT, whereas none of the FHD group received more than 12 ECT. The mean number of ECT per treatment course reduced significantly from 7.6 to 5.7 following the switch from the 2-3X ST protocol to the FHD protocol. There were no significant differences between the two groups in the incidence of adverse cognitive effects. ECT practitioners adhered to the 2-3X ST protocol for only 51.8% of ECT courses, with protocol adherence improving to 87% following introduction of the FHD protocol. Although this naturalistic retrospective chart survey had significant methodological limitations, it found that practitioners are more likely to correctly adhere to a fixed dose protocol, therefore, increasing its 'real world' effectiveness in comparison to titrated suprathreshold dosing techniques. The FHD protocol was associated with shorter courses of ECT than the 2-3X ST protocol, with no significant difference between the two protocols in clinically discernable adverse cognitive effects.

Time-Frequency Distribution Moments of Heart Rate Variability for Neonatal Seizure Detection

In this paper, we propose features extracted from the heart rate variability (HRV) based on the first and second conditional moments of time-frequency distribution (TFD) as an additional guide for seizure detection in newborn. The features of HRV in the low frequency band (LF: 0-0.07 Hz), mid frequency band (MF: 0.07-0.15 Hz), and high frequency band (HF: 0.15-0.6 Hz) have been obtained by means of the time-frequency analysis using the modified-B distribution (MBD). Results of ongoing time-frequency research are presented. Based on our preliminary results, the first conditional moment of HRV which is also known as the mean/central frequency in the LF band and the second conditional moment of HRV which is also known as the variance/instantaneous bandwidth (IB) in the HF band can be used as a good feature to discriminate the newborn seizure from the non-seizure