The contribution of the lateral posterior and anteroventral thalamic nuclei on spontaneous recurrent seizures in the pilocarpine model of epilepsy

Abstract

The pilocarpine model of epilepsy in rats is characterised by the occurrence of spontaneous seizures (SRSs) during the chronic period that recur 2-3 times per week during the whole animal life. In a previous study on brain metabolism during the chronic period of the pilocarpine model it was possible to observe that, among several brain structures, the lateral posterior thalamic nuclei (LP) showed a strikingly increased metabolism. Some evidences suggest that the LP can participate in an inhibitory control system involved in the propagation of the seizures. The aim of the present study was to verify the role of LP in the expression and frequency of spontaneous seizures observed in the pilocarpine model. Ten adult male rats presenting SRSs were monitored for behavioural events by video system one month before and one month after LP ibotenic acid lesion. Another group of chronic epileptic rats (n=10) had the anteroventral thalamic nuclei (AV) lesioned by ibotenic acid. After the surgical procedure, the animals were sacrified and the brains were processed for histological analysis by the Nissl method. The LP group seizure frequency was 3.1±1.9 before ibotenic acid injection and showed an increase (16.3±7.2 per week) after LP lesion. No changes in SRSs frequency were observed in the AV group after ibotenic lesion in these nuclei. These results seem to suggest that LP play a role in the seizure circuitry inhibiting the expression of spontaneous seizures in the pilocarpine model.

O modelo de epilepsia induzido pela pilocarpina é caracterizado pela ocorrência de crises espontâneas e recorrentes (CERs) durante o período crônico, em uma frequência de 2-3 episódios semanais durante toda a vida do animal. Um estudo prévio do metabolismo cerebral durante o período crônico do modelo da pilocarpina mostra que entre as diferentes estruturas cerebrais,o núcleo talâmico lateral posterior (LP) apresentou um significante aumento em seu metabolismo. Evidências sugerem que o LP pode participar como um sistema de controle inibitório na propagação das crises. O objetivo deste estudo foi verificar o papel do LP na expressão e frequência das CERs no modelo de epilepsia induzido pela pilocarpina. Dez ratos machos adultos da raça Wistar que apresentaram CERs, foram monitorados por um período de dois meses, sendo um mês antes e outro após a lesão do LP com ácido ibotênico, através de um sistema de vídeo para verificar os eventos comportamentais. Outro grupo de animais epilépticos crônicos (n=10) sofreu lesão do núcleo talâmico ântero-ventral (AV) pelo ácido ibotênico. Após esses procedimentos, os animais foram sacrificados e realizada a análise histológica cerebral através do método de Nissl. O grupo LP, o qual apresentava 3,1±1,9 crises por semana antes de sofrer a lesão por ácido ibotênico, apresentou aumento na frequência das CERs de 50,5% após a lesão (16.3±7.2 CERs por semana). Não foi observada alteração na frequência de CERs nos animais pertencentes ao grupo AV. Nossos resultados sugerem que o LP está implicado no mecanismo de controle inibitório das CERs no modelo de epilepsia induzido pela pilocarpina.