Validazione del trilostano come farmaco antiepilettico che agisce aumentando i livelli di molteplici neurosteroidi nell'ippocampo e nella neocorteccia di ratti trattati con acido kainico

Epileptogenesis and the progression of epilepsy present complex challenges in understanding and managing seizures. Two separate studies were conducted to investigate the role of neurosteroids, particularly allopregnanolone, in both the initiation of epileptogenesis and the modulation of epileptic seizures in the kainic acid model of temporal lobe epilepsy. In the first study, we aimed to understand the impact of neurosteroid manipulation on the development of epilepsy. Rats were subjected to status epilepticus (SE) through intraperitoneal administration of kainic acid (15 mg/kg), and subsequently received trilostane, a 3β-hydroxysteroid dehydrogenase/Δ5-4 isomerase inhibitor known to increase brain levels of neurosteroids. Trilostane (50 mg/kg) was administered subcutaneously once daily for up to six consecutive days, starting 10 minutes after kainic acid injection. Trilostane did not alter the onset or duration of SE. However, rats receiving six daily trilostane injections displayed a remarkable delay in the onset of the first spontaneous electrocorticographic seizure and subsequent tonic-clonic spontaneous recurrent seizures (SRSs) compared to the vehicle-treated group. Conversely, rats treated with only the first trilostane injection during SE did not differ from vehicle-treated rats in developing the SRSs. Notably, trilostane did not affect neuronal cell densities or hippocampal damage but decreased activated microglia morphology in the subiculum. Allopregnanolone and other neurosteroid levels significantly increased in the hippocampus and neocortex of rats treated for six days, returning to baseline after a week of trilostane washout. In the second study, we explored the effects of trilostane on epileptic rats to determine its influence on seizure progression. Trilostane treatment (50 mg/kg/day for one week) was initiated 64 days after kainic acid administration. Rats receiving trilostane displayed increased levels of various neurosteroids, including allopregnanolone, in both the neocortex and hippocampus. Importantly, the trilostane-treated group did not experience an increase in seizure occurrence, in contrast to the vehicle-treated group, indicating a disease-modifying effect of enhanced neurosteroid availability in epileptic rats. These findings collectively highlight the potential therapeutic implications of neurosteroid modulation in both the initiation of epileptogenesis and the management of epilepsy. Increasing allopregnanolone levels through trilostane treatment may not only delay epileptogenesis but also mitigate the progression in severity of recurrent seizures, shedding light on a promising avenue for improving epilepsy management.

L'epilettogenesi ed il naturale peggioramento dell'epilessia rappresentano vere e proprie sfide per una completa comprensione ed efficace gestione delle crisi epilettiche. Ho effettuato due studi indipendenti per caratterizzare il ruolo dei neurosteroidi, in particolare dell'allopregnanolone, nell’influenzare l'epilettogenesi oppure nel modulare le crisi epilettiche di ratti già epilettici nel modello di epilessia del lobo temporale indotto dall'acido kainico. Nel primo studio, il nostro obiettivo era quello di comprendere l'impatto della manipolazione dei neurosteroidi nello sviluppo dell'epilessia dopo una lesione iniziale. I ratti sono stati trattati con la somministrazione intraperitoneale di acido kainico (15 mg/kg) per indurre uno stato epilettico (SE) e, successivamente, hanno ricevuto l’iniezione di trilostano, un inibitore dell'enzima 3β-idrossisteroide deidrogenasi/Δ5-4 isomerasi noto per provocare l’aumento dei livelli di neurosteroidi nel cervello. Il trattamento con trilostano (50 mg/kg) è stato ripetuto per via sottocutanea una volta al giorno per un massimo di sei giorni consecutivi, cominciando 10 minuti dopo l'iniezione di acido kainico. Il trilostano non ha modificato né l'insorgenza né la durata di SE. Tuttavia, i ratti trattati con un ciclo completo di trilostano hanno presentato un notevole ritardo nell'insorgenza della prima crisi epilettica spontanea registrata all’elettrocorticogramma, nonché delle crisi ricorrenti spontanee tonico-cloniche (SRS), quando confrontati al gruppo di ratti epilettici trattati con il solvente del trilostano. Al contrario, i ratti trattati con una sola iniezione di trilostano durante il SE non hanno mostrato differenze rispetto ai ratti trattati con il solvente. Poi, è interessante notare che il trilostano non ha modificato le densità cellulari neuronali né le lesioni all'ippocampo determinate dall’acido kainico e dallo SE, ma ha ridotto la morfologia di tipo attivato della microglia nel subicolo. I livelli di allopregnanolone e di altri neurosteroidi sono aumentati significativamente nell'ippocampo e nella neocorteccia dei ratti trattati per sei giorni con trilostano, tornando ai valori di base dopo una settimana dall'interruzione del trattamento. Nel secondo studio, abbiamo esplorato gli effetti del trilostano su ratti epilettici per determinarne l'influenza del trattamento farmacologico sulla progressione delle crisi epilettiche. Il trattamento con trilostane (50 mg/kg/giorno per una settimana) è stato iniziato 64 giorni dopo la somministrazione dell'acido kainico. I ratti trattati con trilostano hanno presentato un aumento dei livelli di vari neurosteroidi, tra cui l'allopregnanolone, sia nella neocorteccia sia nell'ippocampo. Il gruppo trattato con trilostano non ha presentato un aumento del numero di crisi epilettiche con convulsioni, a differenza del gruppo trattato con il solvente che ha significativamente aumentato il loro numero, indicando un effetto in grado di modificare l’andamento della malattia da parte del trilostano, grazie all'aumento della disponibilità dei neurosteroidi nei ratti epilettici. Questi risultati sottolineano complessivamente le potenziali implicazioni terapeutiche della modulazione dei neurosteroidi sia nell'epilettogenesi sia nella gestione dell'epilessia. L'aumento dei livelli di allopregnanolone ottenuto con il trattamento con trilostane potrebbe non solo ritardare l'epilettogenesi ma anche attenuare la gravità delle crisi ricorrenti, gettando luce su una promettente strategia per migliorare la gestione dell'epilessia.