The GFAP immunoreactivity changes as the indicators of kindling evoked phenomena.

Epilepsja to schorzenie neurologiczne, którego charakterystyczną cechą jest nadmierna aktywność komórek nerwowych, manifestująca się poprzez występowanie napadów padaczkowych. Badania dowodzą, że do rozwoju epilepsji przyczynia się zaburzenie funkcjonowania astrocytów, regulujących aktywność neuronów. Reaktywna astroglejoza, objawiająca się wzrostem ekspresji genu dla GFAP (kwaśnego białka włókienkowego) oraz hipertrofią wypustek, wiąże się z upośledzeniem utrzymywania homeostazy jonowej i prawidłowego stężenia neurotransmiterów, a także sprzyja postępowaniu procesu epileptogenezy. Celem niniejszego eksperymentu było sprawdzenie czy zmiany immunoreaktywności GFAP wywołane przez drgawki rozniecane mogą być modyfikowane poprzez stosowanie diety ketogenicznej (KD), będącej alternatywną terapią epilepsji. Szczury poddano elektrostymulacji z wykorzystaniem elektrod przymocowanych do uszu zwierząt. Zastosowano 4 schematy żywieniowe, polegające na stosowaniu diety ketogenicznej bądź standardowej przez cały czas trwania doświadczenia lub na zmianie diety w połowie eksperymentu, w dniu rozpoczęcia kindlingu. Pobrana od zwierząt tkanka mózgowa posłużyła do wykonania analizy powierzchni immunoreaktywnej na GFAP w hipokampie oraz analizy morfologii astrocytów w hipokampie i pierwszorzędowej korze somatosensorycznej. Analiza statystyczna nie wykazała istotnych różnic pomiędzy badanymi grupami, jednak zaobserwowane trendy pozwalają przypuszczać, że dieta ketogeniczna w początkowym etapie stosowania stymuluje wzrost poziomu kwaśnego białka włókienkowego, a wraz ze wzrostem długości stosowania powoduje redukcję ilości GFAP w komórkach astrogleju w hipokampie. Tendencje występujące w formacji hipokampa oraz obszarze S1FL kory mózgowej wskazują, że dieta ketogeniczna może sprzyjać hipertrofii astrocytów w odpowiedzi na drgawki rozniecane. Porównanie grup kontrolnych z grupami, w których zakładano elektrody, ale nie wykonywano stymulacji, pozwoliło na określenie wpływu chronicznego stresu na aktywację astrogleju. Istotnie większa powierzchnia immunoreaktywna na GFAP w grupie poddawanej działaniu stresora i spożywającej karmę wysokotłuszczową w porównaniu z grupą kontrolną pozwala przypuszczać, że dieta ketogeniczna sprzyja wzrostowi poziomu GFAP w hipokampie w odpowiedzi na długotrwały stres.

Epilepsy is a neurological disorder, marked by the excessive neuronal activity, that appears through the occurrence of epileptic seizures. Recent studies have shown that the development of epilepsy is partially mediated by the dysfunctions of astrocytes – glial cells that regulate neuronal activity. Reactive astrogliosis, which manifests as an increase of GFAP (glial fibrillary acidic protein) gene expression and astrocytes’ processes hypertrophy, is associated with an impairment of ion and neurotransmitter homeostasis maintenance and progression of epileptogenesis. The aim of the present study was to verify the influence of ketogenic diet (KD) – an alternative therapy of epilepsy – on the changes of GFAP immunoreactivity evoked by electrical kindling. The rats underwent an electrical stimulation administered by the electrodes localized on animals’ ears. 4 dietary schemes were applied, which involved administration of ketogenic or standard feed during the whole experiment or the change of the diet at the day of the electrostimulation beginning. The brain tissue was used for the analysis of GFAP immunopositive area fraction in hippocampal formation and astrocytes’ morphology assessment in hippocampus and primary somatosensory cortex. Statistical analysis revealed no significant differences between the analyzed groups. However, the observed trends suggest that ketogenic diet at the beginning of the administration stimulates the increase of GFAP expression. Further administration of KD leads to the reduction of GFAP level in astrocytes of hippocampal formation. The trends observed in hippocampus and S1FL region of the cortex indicate the contribution of KD to the hypertrophy of astrocytes after electrical kindling. The comparison of control groups with the cohorts of animals that underwent putting the electrodes on the ears without conducting the stimulation, made it possible to verify the influence of chronic stress on astroglial activation. A significant increase of GFAP level in the hippocampus of stressed animals fed with high-fat feed in comparison to the control group suggests that ketogenic diet contributes to the GFAP level increase in response to chronic stress.