Wolne rodniki, selen a padaczka u dzieci

• Authors: Janusz Wendorff , Dorota Sokołowska

Title variants

EN

Free radicals, selenium and epilepsy in children

• Languages of publication: EN PL

Abstracts

EN

Here we present the results of our study and give the review of the literature data concerning the role of free radicals, selenium and zinc ions in children’s epilepsy and febrile seizures. Newborns and infants are at the high risk of oxidative stress and are very susceptible to imbalance between antioxidants and free radical generation system. During the phase of ischaemia and reperfusion of perinatal asphyxia, the activity of membrane Na+/K+-ATP-ase is impaired. This leads to persistent membrane depolarisation and glutamate (major excitotoxic agent) release. In 25% cases of hypoxic-ischaemic encephalopathy (HJE) cerebral palsy is diagnosed. In this condition the epilepsy coexists with cerebral palsy in 15% to 40% of cases. We have shown that the blood selenium concentration is decreased in the group of children with epilepsy treated with carbamazepine in comparison to the control group treated with valproate. This results in impairment of the oxidants and antioxidants balance. This results are concordant with literature data. In the groups of children with febrile seizures also zinc concentration were decreased. The above results suggest that the presence of seizures diminish zinc and selenium concentration but the exact mechanism of the influence of these microelements in pathogenesis and the course of epilepsy in children is not fully described.

PL

Autorzy przedstawiają wyniki własnych badań oraz przegląd piśmiennictwa na temat znaczenia wolnych rodników, selenu i cynku w padaczce oraz drgawkach gorączkowych u dzieci. Noworodki i niemowlęta wykazują zwiększone ryzyko objawów stresu tlenowego i są bardzo wrażliwe na zaburzenia równowagi między systemem antyoksydacyjnym a systemem generującym wolne rodniki. Podczas fazy niedokrwienia i reperfuzji w przebiegu okołoporodowego niedotlenienia dochodzi do uszkodzenia aktywności ATP-azy Na+/K+ w błonie komórkowej. Prowadzi to do przetrwałej depolaryzacji błony komórkowej i uwolnienia glutaminianów (głównego transmitera pobudzającego). W 25% przypadków encefalopatii niedotlenieniowo-niedokrwiennej (ENN) rozpoznaje się mózgowe porażenie dziecięce. Z kolei padaczka towarzyszy mózgowemu porażeniu dziecięcemu w 15 do 40% przypadków. Wykazaliśmy, że poziom selenu w surowicy jest obniżony u dzieci z padaczką, które otrzymywały karbamazepinę w porównaniu z grupą kontrolną leczoną kwasem walproinowym, jak również stwierdziliśmy obniżenie poziomu równowagi antyoksydacyjnej w obu grupach badanych dzieci, co jest zgodne z danymi z piśmiennictwa. W grupach dzieci z drgawkami gorączkowymi jest także obniżony poziom cynku w surowicy. Powyższe wyniki mogą sugerować, że napady drgawkowe są odpowiedzialne za obniżenie poziomu cynku i selenu, ale dokładny mechanizm wpływu selenu i cynku w patogenezie i przebiegu padaczki u dzieci nie jest w pełni poznany.

Keywords

EN

ENN; HJE; antioxidant-oxidant status; children; cynk; dzieci; epilepsy; newborn; noworodki; padaczka; selen; selenium; stan oksydacyjno-antyoksydacyjny; zinc

Discipline

• MEDICINE: MEDICINE

• Publisher: Medical Communications
• Journal: Aktualności Neurologiczne
• Year: 2010
• Volume: 10
• Issue: 1
• Pages: 37-41

Contributors

author

Janusz Wendorff

• Zakład Neurologii, Rehabilitacji Neurologicznej i Kinezyterapii Uniwersytetu im. Jana Kochanowskiego w Kielcach

author

Dorota Sokołowska

• Klinika Neurologii Instytutu Centrum Zdrowia Matki Polki w Łodzi, ul. Rzgowska 281/289, 93-338 Łódź, tel./faks: 42 271 14 12

References

• 1. Fridovick I.: Oxygen toxcity: a radical explantion. J. Exp. Biol. 1998; 201: 1203-1209.
• 2. Halliwell B.: Oxygen radicals as key mediators in neurological disease: fact or fiction? Ann. Neurol. 1992; 32: S10-S15.
• 3. Buonocore G., Perrone S., Bracci R.: Free radicals and brain damage in the newborn. Biol. Neonate. 2001; 79: 180-186.
• 4. Haga P., Hunde G.: Selenium and vitamine E in cord blood from preterm and full term infants. Acta Paediatr. Scand. 1978; 67: 735-739.
• 5. Copinathan V., Miller N.J., Milner A.D., Rice-Evans C.A.: Bilirubin and ascorbate antioxidant activity in neonatal plasma. FEBS Lett. 1994; 349: 197-200.
• 6. Marszał E.: Występowanie, diagnostyka i leczenie padaczki u dzieci z mózgowym porażeniem dziecięcym. Neurol. Dziec. 2006; 30: 65-68.
• 7. Kułak W., Sobaniec W., Sopłowiej E., Sobaniec H.: Antioxidant enzymes and lipid peroxide’s in children with cerebral palsy. Life Sci. 2005; 77: 3031-3036.
• 8. Połatynska K., Juchniewicz B., Wendorff J.: Remisje napadów padaczkowych w okresie od dzieciństwa do trzeciej dekady życia pacjentów z mózgowym porażeniem dziecięcym. Epileptologia 2009; 17: 27-36.
• 9. Sołowiej E., Sobaniec W.: Ocena wpływu CBZ i VPA na aktywność enzymów antyoksydacyjnych oraz procesy peroksydacji lipidów w surowicy młodych pacjentów z padaczką. Neurol. Neurochir. Pol. 2003; 37: 991-1003.
• 10. Zubiel M., Antonowicz J., Radowska B. i wsp.: Total antioxidant status and blond plasma levels of selenium, cooper and zinc in children treated for epilepsy. Abstracts from 24th International Epilepsy Congress. Epilepsia 2001; 42 (supl. 2): 144.
• 11. Oikawa S., Yamada T., Minohata T i wsp.: Proteomic identification of carbonylated proteins in the monkey hippocampus after ischemia reperfusion. Free Radic. Biol. Med. 2009; 46: 1472-1477.
• 12. Freitas R.M.: The evaluation of effects of lipoic acid on the lipid peroxidation, nitrite formation and antioxidant enzymes in the hippocampus of rats after pilocarpine-induced seizures. Neurosci. Lett. 2009; 455: 140-144.
• 13. Cao L., Chen R., Xu J. i wsp.: Vitamin E inhibits activated chaperone-mediated autophagy in rats with status epilepticus. Neuroscience 2009; 161: 73-77.
• 14. Jarret S.G., Liang L.P., Hellier J.L. i wsp.: Mitochondrial DNA damage and impaired base excision repair during epileptogenesis. Neurobiol. Dis. 2008; 30: 130-138.
• 15. Shin E.J., Ko K.H., Kim W.K. i wsp.: Role of glutathione peroxidase in the ontogeny hippocampal oxidative stress and kainate seizure sensitivity in genetically epilepsy-prone rats. Neurochem. Int. 2008; 52: 1134-1147.
• 16. Ashrafi M.R., Shams S., Nouri M. i wsp.: A probable causative factor for an old problem: selenium and glutathione peroxidase appear to play important roles in epilepsy pathogenesis. Epilepsia 2007; 48: 1750-1755.
• 17. Ashrafi M.R., Shabanian R., Abbaskhanian A. i wsp.: Selenium and intractable epilepsy: is there any correlation? Pediatr. Neurol. 2007; 36: 25-29.
• 18. Naziroğlu M.: Role of selenium on calcium signaling and oxidative stress-induced molecular pathways in epilepsy. Neurochem. Res. 2009; 34: 2181-2191.
• 19. Yüzbaşioğlu A., Karataş H., Gürsoy-Ozdemir Y. i wsp.: Changes in the expression of selenoproteins in mesial temporal lobe epilepsy patients. Cell. Mol. Neurobiol. 2009; DOI 110.1007/s10571-009-9418-y Online.
• 20. Ramaekers V.T., Calomme M., Vanden Berghe D., Makropoulos W..: Selenum deficiency triggering intractable seizures. Neuropediatrics 1994; 25: 217-223.
• 21. Hamed S.A., Abdellah H.M., El-Melegy N.: Blood levels of trace elements, electrolytes and oxidative stress/antioxidant systems in epileptic patients. J. Pharmacol. Sci. 2004; 96: 465-473.
• 22. Volpe S.L., Schall J.I., Gallagher P.R. i wsp.: Nutrient intake of children with intractable epilepsy compared with healthy children. J. Am. Diet. Assoc. 2007; 107: 1014-1018.
• 23. Zubiel M., Wendorff J.: Dieta ketogenna w leczeniu opornych padaczek wieku dziecięcego – doświadczenia Kliniki Neurologii ICZMP w Łodzi. Neurol. Dziec. 2005; 14: 27-30.
• 24. Bank I.M., Shemie S.D., Rosenblatt B. i wsp.: Sudden cardiac death in association with the ketogenic diet. Pediatr. Neurol. 2008; 39: 429-431.
• 25. Burhanoğlu M., Tütüncüoğlu S., Coker C. i wsp.: Hypozincaemia in febrile convulsion. Eur. J. Pediatr. 1996; 155: 498-501.
• 26. Kohrinsky N.L., Yager J.Y., Oheang M.S. i wsp.: Does iron deficiency raise the seizure threshold? J. Child Neurol. 1995; 10: 105-109.
• 27. Mollah M.A., Rakshit S.C., Anwar K.S. i wsp.: Zinc concentration in serum and cerebrospinal fluid simultaneously decrease in children with febrile seizure: findings from a prospective study in Bangladesh. Acta Paediatr. 2008; 97: 1707-1711.
• 28. Ganesh R., Janakiraman L.: Serum zinc levels in children with simple febrile seizure. Clin. Pediatr. (Phila) 2008; 47: 164-166.

• Document Type: article