てんかんにおける代謝適応：急性反応から慢性障害へ

てんかんは、高同期性の神経放電によって特徴づけられ、これにより脳の酸素及びATPの需要が増加します。制御されていない発作活動（てんかん重積状態）は、ミトコンドリアの疲弊とATPの枯渇を引き起こし、潜在的にエネルギーの不一致と神経の損失を生じさせます。多くの細胞は、代謝能力を増加させることで、増加したエネルギー需要に適応することができます。しかし、てんかん活動中の急性の代謝適応と慢性てんかんとの関係は、まだ十分に理解されていません。私たちは、てんかん重積状態のin vitroモデルで8時間の発作様イベント（SLEs）を誘発しました。電気生理学的記録と組織の酸素分圧の記録を行いました。8時間のSLEsの継続後、代謝能力の変化を評価するために、プロテオミクスに基づく動態モデルを使用しました。急性代謝適応に関する私たちの発見を慢性てんかん患者からの公表されたプロテオミクスおよびトランスクリプトミクスデータと比較しました。てんかん性組織は、途切れることのないSLEsに急性に反応し、ATP産生能力を上方調整しました。これは、呼吸鎖と酸化的リン酸化系のタンパク質の量を調整して増加させることにより達成されました。対照的に、慢性てんかん性組織はATP産生能力が25%から40%減少します。要約すると、私たちの研究は、てんかんが動的な代謝変化をもたらすことを明らかにしています。急性のてんかん活動はATPの生産を促進する一方で、慢性てんかんはそれを著しく減少させます。