Ictal central apnoea is a feature of focal temporal seizures. It is implicated as a risk factor for sudden unexpected death in epilepsy (SUDEP). Here we study seizure-related apnoeas in two different models of experimental seizures, one chronic and one acute, in adult genetically-unmodified rats, to determine mechanisms of seizure-related apnoeas. Under general anaesthesia rats receive sensors for nasal temperature, hippocampal and/or neocortical potentials, and ECG or EMG for subsequent tethered video-telemetry. Tetanus neurotoxin (TeNT), injected into hippocampus during surgery, induces a chronic epileptic focus. Other implanted rats receive intraperitoneal pentylenetetrazol (PTZ) to evoke acute seizures. In chronically epileptic rats, convulsive seizures cause apnoeas (9.9 ± 5.3 s; 331 of 730 convulsive seizures in 15 rats), associated with bradyarrhythmias. Absence of EEG and ECG biomarkers exclude obstructive apnoeas. All eight TeNT-rats with diaphragm EMG have apnoeas with no evidence of obstruction, and have apnoea EMGs significantly closer to expiratory relaxation than inspiratory contraction during pre-apnoeic respiration, which we term "atonic diaphragm". Consistent with atonic diaphragm is that the pre-apnoeic nasal airflow is expiration, as it is in human ictal central apnoea. Two cases of rat sudden death occur. One, with telemetry to the end, reveals a lethal apnoea, the other only has video during the final days, which reveals cessation of breathing shortly after the last clonic epileptic movement. Telemetry following acute systemic PTZ reveals repeated seizures and seizure-related apnoeas, culminating in lethal apnoeas; ictal apnoeas are central - in 8 of 35 cases diaphragms initially contract tonically for 8.5 ± 15.0 s before relaxing, in the 27 remaining cases diaphragms are atonic throughout apnoeas. All terminal apnoeas are atonic. Differences in types of apnoea due to systemic PTZ in rats (mainly atonic) and mice (tonic) are likely species-specific. Certain genetic mouse models have apnoeas caused by tonic contraction, potentially due to expression of epileptogenic mutations throughout the brain, including in respiratory centres, in contrast with acquired focal epilepsies. We conclude that ictal apnoeas in the rat TeNT model result from atonic diaphragms. Relaxed diaphragms could be particularly helpful for therapeutic stimulation of the diaphragm to help restore respiration.

• MeSH
• apnoe patofyziologie   MeSH
• bránice * patofyziologie   MeSH
• chronická nemoc MeSH
• elektroencefalografie MeSH
• krysa rodu rattus MeSH
• modely nemocí na zvířatech * MeSH
• pentylentetrazol toxicita   MeSH
• potkani Sprague-Dawley MeSH
• relaxace svalu fyziologie   MeSH
• tetanový toxin toxicita   MeSH
• záchvaty * patofyziologie   MeSH
• zvířata MeSH
• Check Tag
• krysa rodu rattus MeSH
• mužské pohlaví MeSH
• zvířata MeSH
• Publikační typ
• časopisecké články MeSH

Zánět mozku představuje jeden z hlavních substrátů farmakorezistentní epilepsie různé etiologie a může přímo ovlivnit neuronální excitabilitu. Neuromodulační schopnosti ně kterých prozánětlivých molekul (cytokinů, chemokinů) mohou být odpovědné za hyperexcitabilitu v neuronálních sítích. Vztah zánětu a epilepsie je reciproční. Zánětlivé procesy v mozku se mohou účastnit na spouštění záchvatové aktivity a zároveň mohou být následkem pokračujících záchvatů. Farmakologické studie na zvířecích modelech cílené na systémy IL-1/IL-1R1, HMGB1/TLR4 a COX-2/prostaglandiny prokazují, že tyto zánětlivé kaskády mají významný podíl na spouštění a opakování záchvatové aktivity. Status epilepticus (SE) vede k rozvoji zánětlivých procesů, které mohou být detekovány v mozkové tkáni, mozkomíšním moku i séru. Prolongované záchvaty a SE vedou k rychlé a dlouhotrvající aktivaci specifických zánětlivých kaskád v těch oblastech mozku, které odpovídají epileptogenní zóně. Pochopení komplexní role zánětu při vzniku a exacerbaci epilepsie a rozvoji farmakorezistence je zásadním předpokladem možnosti identifikace nových molekulárních cílů, které by se mohly uplatnit v léčbě těchto pacientů.

Brain inflammation represents a common substrate of pharmacoresistant epilepsy of different etiologies and it can directly affect neuronal excitability. Neuromodulatory properties of some proinflammatory molecules (cytokines, chemokines) may be responsible for hyperexcitability in neuronal networks. The relation between inflammation and epilepsy is reciprocal. The inflammatory processes in the brain may participate in initiating seizure activity and simultaneously they may be a consequence of the recurrence of the seizures. Pharmacological studies on experimental models focused on IL-1β/ IL-1R1, HMGB1/ TLR4 and COX-2/ prostaglandin systems demostrate that these inflammatory pathways significantly in triggering and recurring seizure activity. Status epilepticus (SE) leads to development of inflammatory processes which can be detected in brain tissue, cerebrospinal fluid and blood serum. Prolonged seizures and SE lead to fast and prolonged activation of specific inflammatory pathways in brain areas accordant with the epileptogenic zone. Understanding the complex role of inflammation in the generation and exacerbation of epilepsy and development of pharmacoresistance in epilepsy is crucial for the identification of new molecular targets for therapeutic intervention in these patients.

• MeSH
• cytokiny fyziologie   MeSH
• imunomodulace MeSH
• lidé MeSH
• modely u zvířat MeSH
• mozek patologie   MeSH
• refrakterní epilepsie * farmakoterapie   imunologie   patologie   MeSH
• status epilepticus etiologie   farmakoterapie   patologie   MeSH
• zánět * etiologie   farmakoterapie   patologie   MeSH
• zvířata MeSH
• Check Tag
• lidé MeSH
• zvířata MeSH
• Publikační typ
• práce podpořená grantem MeSH
• přehledy MeSH

Complex spatiotemporal patterns, called chimera states, consist of coexisting coherent and incoherent domains and can be observed in networks of coupled oscillators. The interplay of synchrony and asynchrony in complex brain networks is an important aspect in studies of both the brain function and disease. We analyse the collective dynamics of FitzHugh-Nagumo neurons in complex networks motivated by its potential application to epileptology and epilepsy surgery. We compare two topologies: an empirical structural neural connectivity derived from diffusion-weighted magnetic resonance imaging and a mathematically constructed network with modular fractal connectivity. We analyse the properties of chimeras and partially synchronized states and obtain regions of their stability in the parameter planes. Furthermore, we qualitatively simulate the dynamics of epileptic seizures and study the influence of the removal of nodes on the network synchronizability, which can be useful for applications to epileptic surgery.

• MeSH
• difuzní magnetická rezonance MeSH
• epilepsie diagnostické zobrazování   MeSH
• lidé MeSH
• mozek * fyziologie   MeSH
• nervová síť fyziologie   MeSH
• nervové vedení fyziologie   MeSH
• teoretické modely MeSH
• záchvaty diagnostické zobrazování   MeSH
• Check Tag
• lidé MeSH
• Publikační typ
• práce podpořená grantem MeSH
• srovnávací studie MeSH

Šafrán setý (Crocus sativus L.) je znám především jako koření, ale jeho používání v tradiční medicíně má také dlouhou historii. Léčivé účinky šafránu, především účinky na nervový systém, potvrzuje v současné době řada studií. Šafrán a jeho obsahové látky mají antidepresivní, anxiolytický, neuroprotektivní a antikonvulzivní účinek, působí příznivě na kognitivní funkce. Jako hlavní účinné látky byly identifikovány krocin, krocetin, pikrokrocin a safranal. Některé mechanismy účinku již byly objasněny, probíhá také další výzkum.

Saffron (Crocus sativus L.) is best known as a culinary spice, but its use in traditional medicine has also long history. Recent studies confirm its therapeutic effects, especially on the nervous system. Saffron and its active compounds have antidepressant, anxiolytic, neuroprotective and anticonvulsive effects and improve cognitive functions. Research has identified the main chemical components as crocin, crocetin, picrocrocin and safranal. Some mechanisms of action were already explained and further research continues.

• MeSH
• Crocus chemie   škodlivé účinky   MeSH
• deprese klasifikace   terapie   MeSH
• experimenty na zvířatech MeSH
• kognitivní poruchy farmakoterapie   MeSH
• léčivé rostliny MeSH
• lidé MeSH
• nootropní látky terapeutické užití   MeSH
• rostlinné extrakty aplikace a dávkování   farmakologie   kontraindikace   otrava   MeSH
• úzkostné poruchy terapie   MeSH
• záchvaty farmakoterapie   MeSH
• Check Tag
• lidé MeSH
• Publikační typ
• práce podpořená grantem MeSH
• přehledy MeSH

• MeSH
• antibakteriální látky farmakologie   terapeutické užití   MeSH
• cytomegalovirové infekce * farmakoterapie   MeSH
• febrilní křeče * diagnóza   etiologie   MeSH
• ganciklovir farmakologie   terapeutické užití   MeSH
• horečka MeSH
• infekce spojené se zdravotní péčí farmakoterapie   MeSH
• klinické laboratorní techniky metody   využití   MeSH
• lidé středního věku MeSH
• lidé MeSH
• multiorgánové selhání MeSH
• pancytopenie MeSH
• peritonitida chirurgie   MeSH
• pneumonie diagnóza   farmakoterapie   MeSH
• pneumoperitoneum chirurgie   MeSH
• septický šok etiologie   MeSH
• smrt MeSH
• výsledek terapie MeSH
• Check Tag
• lidé středního věku MeSH
• lidé MeSH
• ženské pohlaví MeSH
• Publikační typ
• kazuistiky MeSH

Arsenicals in agriculture. Beginning in the 1970s, the use of arsenic compounds for such purposes as wood preservatives, began to grow. By 1980, in the USA, 70% of arsenic had been consumed for the production of wood preservatives. This practice was later stopped, due to the US Environmental Protection Agency (EPA) ban of the arsenic-and chromium-based wood preservative chromated copper arsenate. In the past, arsenical herbicides containing cacodylic acid as an active ingredient have been used extensively in the USA, from golf courses to cotton fields, and drying-out the plants before harvesting. The original commercial form of Agent Blue was among 10 toxic insecticides, fungicides and herbicides partially deregulated by the US EPA in February 2004, and specific limits on toxic residues in meat, milk, poultry and eggs, were removed. Today, however, they are no longer used as weed-killers, with one exception - monosodium methanearsonate (MSMA), a broadleaf weed herbicide for use on cotton. Severe poisonings from cacodylic acid caused headache, dizziness, vomiting, profuse and watery diarrhea, followed by dehydration, gradual fall in blood pressure, stupor, convulsions, general paralysis and possible risk of death within 3-14 days.The relatively frequent use of arsenic and its compounds in both industry and agriculture points to a wide spectrum of opportunities for human exposure. This exposure can be via inhalation of airborne arsenic, contaminated drinking water, beverages, or from food and drugs. Today, acute organic arsenical poisonings are mostly accidental. Considerable concern has developed surrounding its delayed effects, for its genotoxic and carcinogenic potential, which has been demonstrated in epidemiological studies and subsequent animal experiments. Conclusions. There is substantial epidemiological evidence for an excessive risk, mostly for skin and lung cancer, among humans exposed to organic arsenicals in occupational and environmental settings. Furthermore, the genotoxic and carcinogenic effects have only been observed at relatively high exposure rates. Current epidemiological and experimental studies are attempting to elucidate the mechanism of this action, pointing to the question whether arsenic is actually a true genotoxic, or rather an epigenetic carcinogen. Due to the complexity of its effects, both options remain plausible. Its interactions with other toxic substances still represent another important field of interest.

• MeSH
• dějiny 20. století MeSH
• dějiny 21. století MeSH
• kontaminace potravin analýza   MeSH
• lidé MeSH
• nemoci zemědělců epidemiologie   etiologie   dějiny   MeSH
• otrava arsenem epidemiologie   etiologie   dějiny   MeSH
• pesticidy dějiny   toxicita   MeSH
• riziko MeSH
• vystavení vlivu životního prostředí analýza   dějiny   statistika a číselné údaje   MeSH
• Check Tag
• dějiny 20. století MeSH
• dějiny 21. století MeSH
• lidé MeSH
• Publikační typ
• časopisecké články MeSH
• historické články MeSH

• MeSH
• diferenciální diagnóza MeSH
• dítě MeSH
• dospělí MeSH
• edém mozku diagnóza   MeSH
• epilepsie diagnóza   terapie   MeSH
• kongresy jako téma MeSH
• lidé MeSH
• náhlé příhody MeSH
• pneumonie diagnóza   MeSH
• poruchy vědomí * diagnóza   etiologie   MeSH
• primární zdravotní péče MeSH
• senioři MeSH
• syndrom chorého sinu diagnóza   MeSH
• terapie náhlých příhod * MeSH
• záchvaty * diagnóza   etiologie   terapie   MeSH
• Check Tag
• dítě MeSH
• dospělí MeSH
• lidé MeSH
• mužské pohlaví MeSH
• senioři MeSH
• Publikační typ
• kazuistiky MeSH

The purpose of this in vivo study was to assess a new, putatively optimised method for mass casualty decontamination ("ORCHIDS protocol") for effectiveness in removing the chemical warfare agent VX from the skin of anaesthetised, domestic white pigs. ORCHIDS protocol consists of a 1.5-minute shower with a mild detergent (Argos™) supplemented by physical removal. A standard method of wet decontamination was used for comparison. Experimental animals were divided into four groups (A-D). Two groups were exposed to a supra-lethal percutaneous dose (5 × LD(50); 300 μg kg(-1)) of VX for 1 h prior to decontamination with either the ORCHIDS (C) or standard protocol (D). A third (B, positive control) group was exposed but not subject to decontamination. Blank controls (A) received anaesthesia and the corresponding dose of normal saline instead of VX. Observations of the clinical signs of intoxication were supplemented by measurements of whole blood cholinesterase (ChE) performed on samples of arterial blood acquired at 30-minute intervals for the duration of the study (up to 6 h). Untreated (B) animals displayed typical cholinergic signs consistent with VX intoxication (local fasciculation, mastication, salivation, pilo-erection and motor convulsions) and died 165-240 min post exposure. All animals in both decontamination treatment groups (C, D) survived the duration of the study and exhibited less severe signs of cholinergic poisoning. Thus, both the standard and ORCHIDS protocol were demonstrably effective against exposure to the potent nerve agent VX, even after a delay of 1 h. A critical advantage of the ORCHIDS protocol is the relatively short shower duration (1½ min compared to 3 min). In practice, this could substantially improve the rate at which individuals could be decontaminated by emergency responders following exposure to toxic materials such as chemical warfare agents.

• MeSH
• chemické bojové látky otrava   MeSH
• cholinesterasy metabolismus   MeSH
• dekontaminace metody   MeSH
• organothiofosforové sloučeniny otrava   MeSH
• Sus scrofa MeSH
• zvířata MeSH
• Check Tag
• ženské pohlaví MeSH
• zvířata MeSH
• Publikační typ
• časopisecké články MeSH
• práce podpořená grantem MeSH

Reversible acetylcholinesterase inhibitor donepezil displays prophylactic effects against intoxication with irreversible organophosphorous acetylcholinesterase inhibitors. We used behavioural observation of yawning and epileptic seizures, histochemical acetylcholinesterase staining, and in situ hybridization of the immediate early genes, c-fos and synaptotagmin 4 (Syt4) mRNAs in the brain, to evaluate whether donepezil could protect the brain against the effects of the organophosphate anticholinesterase, diisopropylfluorophosphate, in a rat model of intoxication. Diisopropylfluorophosphatetreated animals exhibited frequent yawning, significant inhibition of acetylcholinesterase staining and upregulation of c-fos mRNA, but not the epileptic seizures or significant change of Syt4 mRNA levels. In order to reduce the threshold for the induction of cholinergic seizures, additional groups of rats were pre-treated with LiCl 24 h before the treatment with diisopropylfluorophosphate. These rats exhibited the seizures, a significant inhibition of acetylcholinesterase staining and significant upregulation of c-fos and Syt4 mRNA levels. All the above-mentioned effects of diisopropylfluorophosphate were inhibited by donepezil pre-treatment. Donepezil pre-treatment by itself induced only a comparatively weaker inhibition of acetylcholinesterase staining and infrequent yawning. We conclude that donepezil protects the brain against diisopropylfluorophosphate-induced effects and that Syt4 mRNA upregulation may serve as a novel marker for organophosphate-induced seizures.

• MeSH
• acetylcholin metabolismus   MeSH
• acetylcholinesterasa metabolismus   účinky léků   MeSH
• antikonvulziva farmakologie   MeSH
• chlorid lithný farmakologie   MeSH
• cholinesterasové inhibitory farmakologie   MeSH
• financování organizované MeSH
• geny fos účinky léků   MeSH
• indany farmakologie   MeSH
• isofluorofát farmakologie   MeSH
• krysa rodu rattus MeSH
• messenger RNA genetika   MeSH
• modely u zvířat MeSH
• mozek patologie   MeSH
• piperidiny farmakologie   MeSH
• potkani Wistar MeSH
• receptory cholinergní účinky léků   MeSH
• synaptotagminy genetika   MeSH
• upregulace MeSH
• záchvaty chemicky indukované   patologie   prevence a kontrola   MeSH
• zívání účinky léků   MeSH
• zvířata MeSH
• Check Tag
• krysa rodu rattus MeSH
• mužské pohlaví MeSH
• zvířata MeSH

Cíl: Cílem této studie bylo vytvořit reprodukovatelný model zavřeného poranění hlavy potkanů akceleračně-deceleračním mechanizmem. Model by měl vést ke zvýšenému nitrolebnímu tlaku (ICP), neurologickému postižení zvířat a umožnit nastavení různé tíže kraniotraumat. Soubor a metodika: Pro vytváření kraniotraumat jsme sestrojili impaktor s volitelným závažím a pohyblivou dopadovou plochou. V první pilotní skupině 40 potkanů jsme testovali pouze jeho základní nastavení. Následně, v druhé skupině u 21 potkanů, jsme provedli experimentální kraniotrauma závažím 400 gramů z výšky 30 až 100 centimetrů při konstantní pružnosti podložky. V třetí kontrolní skupině 15 potkanů jsme změřili fyziologické parametry včetně ICP. Výsledky: Podle výšky pádu impaktoru vznikly čtyři typy poranění mozku - letální, těžké, střední a lehké. Při letálním poranění (45-100 cm) byla u všech potkanů okamžitá křečová aktivita s následným úmrtím. Těžké poranění (40 cm) mělo 50% mortalitu. U přeživších zvířat jsme zaznamenali neurologický deficit a průměrný ICP 9,3 +/- 3,76 mmHg. Střední poranění mozku (35 cm) vedlo k menší mortalitě, neurologický deficit byl u poloviny přeživších a ICP dosáhl 7,6 +/- 3,54 mmHg. Ve skupině lehkého poranění mozku (30 cm) přežila všechna zvířata bez neurologického nálezu s ICP 5,5 +/- 0,74 mmHg. Kontrolní skupina bez úrazu měla ICP 2,9 +/- 0,81 mmHg. Závěr: Popsaný model zavřeného poranění hlavy u potkanů s pomocí modifikovaného impaktoru s volitelným závažím je vhodný pro jednodobé i dvoudobé experimenty zkoumající kraniocerebrální poranění. Pouhou změnou výšky shozu závaží impaktoru je možno vytvářet buď reprodukovatelné těžké, střední nebo lehké kraniotrauma. Vzestup ICP a neurologické postižení odpovídá jednotlivým stupňům poranění.

Objective: The objective of this study is to create a reproducible model of closed head injury in rats using the acceleration-deceleration mechanism. The model should result in increased intracranial pressure (ICP) and neurological deterioration animals, and generate graded brain injury. Material and method: In order to provoke cranial traumas we constructed an impactor with selectable weights and a mobile impact surface. Within the first pilot group of 40 rats, we tested only its basic setup. Afterwards, within the second group of 21 rats, we provoked an experimental cranial trauma using a weight of 400 grams dropped from a height ranging from 30 to 100 centimetres at a constant surface elasticity. Within the third control group of 15 rats, we measured physiological parameters including ICP. Results: According to the height of fall, four types of brain injuries were established +/- lethal, severe, moderate, and mild. With the lethal injury (45+/-100 cm), an immediate convulsions with subsequent death occurred in all the rats. A severe injury (40 cm) showed 50% mortality. Neurological deterioration and an average ICP of 9.3 +/- 3.76 mmHg was recorded in the surviving animals. A moderate brain injury (35 cm) resulted in lower mortality, the neurological deficit occurred in half of the survivors and ICP achieved 7.6 +/- 3.54 mmHg. Within the group of mild brain injury (30 cm), all animals survived without any neurological and behavioral deterioration with an ICP of 5.5 +/- 0.74 mmHg. The control group without any injury had an ICP of 2.9 +/- 0.81 mmHg. Conclusion: The described model of closed head injury in rats using a modified impactor with adjustable weights is suitable for both single-stage and two-stage experiments examining craniocerebral injuries. By simply changing the fall height of the impactor, reproducible severe, moderate, or mild brain injury can be created. The intracranial pressure elevation and the neurological deterioration correlate with these grades of brain injury.

• MeSH
• experimenty na zvířatech MeSH
• financování organizované MeSH
• intrakraniální tlak MeSH
• kraniocerebrální traumata MeSH
• modely u zvířat MeSH
• neurologické manifestace MeSH
• pilotní projekty MeSH
• potkani Sprague-Dawley zranění   MeSH
• potkani Wistar zranění   MeSH
• statistika jako téma MeSH
• uzavřené poranění hlavy diagnóza   MeSH
• zvířata MeSH
• Check Tag
• mužské pohlaví MeSH
• zvířata MeSH