DOKTORI ÉRTEKEZÉS TÉZISEI

Átírás

1 DOKTORI ÉRTEKEZÉS TÉZISEI Hippocampalis interneuronok humán temporális lebeny eredetu epilepsziában: a periszomatikus és dendritikus gátlás differenciált változásai Wittner Lucia Témavezeto: Dr. Freund Tamás és dr. Maglóczky Zsófia Magyar Tudományos Akadémia, Kísérleti Orvostudományi Kutatóintézet Semmelweis Egyetem, Doktori Iskola, Budapest, 2003.

2 2

3 BEVEZETÉS Az epilepszia a WHO definíciója szerint: krónikus agyi muködészavar különbözo etiológiával, amelyet visszatéro rohamok jellemeznek. Az epilepsziás roham a tudat, viselkedés, emóciók, motoros vagy szenzoros funkciók sztereotip paroxysmalis zavara, amely a szürkeállomány alkalomszeru, hirtelen, excesszív gyors kisülése következtében jön létre, generálásához fokozott neuronális izgalom és hiperszinkronitás szükséges [1]. Az epilepszia gyakorisága életkorra való tekintet nélkül 1-2% [2]. A temporális lebeny eredetu epilepsziákat leggyakrabban a szimptómás, parciális epilepsziás tünetegyüttesek közé sorolják, többnyire egyszeru és komplex parciális rohamokkal. Az epileptogén terület, a fókusz a temporális lebenyben, ezen belül is nagyon gyakran a hippocampusban található. Az esetek nagy részében hippocampalis sclerosis is kimutatható [3]. A hippocampus az emlos agy filogenetikailag legosibb kéregterületéhez, az archicortexhez tartozik. Fontos szerepet játszik a tanulás és a memória folyamataiban, és ezeknek emóciók által befolyásolt módosulásaiban is. Sérülése esetén az újabb információk rögzülése zavart szenved [4]. A hippocampus interneuronjai funkcionálisan igen jelentosek és igen heterogén csoportot alkotnak. Általánosságban elmondható róluk, hogy sejttestjeik bármely rétegben elhelyezkedhetnek, változatos dendritfával rendelkezhetnek, axonjaik lokálisan arborizálnak, és az ingerületátvivo anyaguk számos típus esetében bizonyítottan a gátló hatású?-amino-vajsav (GABA). A gátló interneuronok kiterjedt helyi axonfájuk útján alkalmasak lehetnek arra, hogy a principális sejtek nagy csoportjainak aktivitását szinkron befolyásolják. A hippocampus interneuronjai három alapveto sejtpopulációba tartoznak. Két populáció elsosorban a principális neuronokat innerválja, azonban míg az egyik a periszomatikus régiót idegzi be (kosársejtek és axo-axonikus sejtek), és feltehetoleg a fosejtek kimenetét kontrollálja, addig a másik populáció a dendritikus régió különbözo részeit innerválja, és valószínuleg a szinaptikus plaszticitást és a dendritek elektrogenezisét befolyásolja. A harmadik interneuron-populáció pedig specifikusan interneuronokat innervál a patkány hippocampusban, míg emberben keverten ad szinapszisokat interneuronokra és principális sejtekre (összefoglalásként lásd: [5]). A temporális lebeny eredetu epilepsziában szenvedo betegekbol sebészetileg eltávolított agyszövet vizsgálata az esetek többségében hippocampalis sclerosist mutatott ki [6]. Ez különbözo mértékben zsugorodott hippocampust jelent, jellegzetes sejtpusztulási mintázattal az Ammonszarv piramissejtrétegében és az endfoliumban. A temporális lebeny eredetu epilepsziás hippocampus principális sejtjeinek érzékenységét már 1880 óta vizsgálják [7], míg a nem-principális sejtek érzékenységét csak a közelmúltban kezdték vizsgálni, amióta az immunfestési technikák segítségével az interneuronok különbözo szubpopulációinak elkülönítése lehetové vált. 3

4 4

5 CÉLKITUZÉSEK A serkentés-gátlás egyensúly megbomlása és eltolódása a serkentés irányába valószínuleg szerepet játszik az epileptogenezisben, illetve az epilepszia kialakulása után a rohamok generálásában és fenntartásában [8, 9]. A megnövekedett serkentésért felelos a humán gyrus dentatusban a moharostok és a supramammilaris nucleusból érkezo serkento pálya sarjadzása [10, 11], a CA1 régióban pedig a piramissejtek axonjai adnak extra kollaterálisokat a régión belül [12]. Mind a gátló interneuronok számának csökkenését, mind azok megorzodését alátámasztó eredményekrol jelennek meg publikációk [13, 14]. Jelen vizsgálatban a humán gyrus dentatus és a CA1 régió két funkcionálisan különbözo interneuron-populációjának epilepszia során bekövetkezo változásait igyekeztünk feltárni fény- és elektronmikroszkópos szinten. A calbindin (CB)-tartalmú interneuronokról ismert, hogy a principális sejtek dendritikus régióját idegzik be [15], és így valószínuleg azok bemenetét kontrollálják [16], valamint életben maradnak az epilepsziás hippocampusban is [17]. A parvalbumin (PV)-pozitív interneuronok periszomatikus gátlósejtek (kosár- és axo-axonikus sejtek) [15, 18], és a principális sejtek kimenetét befolyásolják [5, 16], epilepsziára való érzékenységükrol ellentétes adatok vannak az irodalomban. A hippocampusban epilepszia során lejátszódó összetett folyamatok megértéséhez fontos információ lehet a principális sejtek be- és kimenetét ellenorzo interneuron-populációk változásai az epileptogenezisben fontos szerepet játszó gyrus dentatusban, illetve a hippocampus kimenetét adó, sérülékeny CA1 régióban. Kísérleteink a következo kérdések megválaszolására irányultak: Milyen morfológiai és eloszlásbeli változásokat mutatnak a CB- és PV-immunpozitív interneuronok a gyrus dentatusban és a CA1 régióban epilepszia során? Részt vesznek-e a CB- és PV-immunreaktív interneuronok az epilepsziás szinaptikus reorganizációban, milyen plasztikus változásokat mutatnak epilepsziában? Hogyan változik a CB-tartalmú interneuronok szinaptikus bemenete a CA1 régióban? Mik a CB-pozitív terminálisok (interneuronok és serkento pályák, rostok) célelemei a CA1 régióban, és ezek eloszlása hogyan változik az epilepsziás szövetben? 5

6 Mik a PV-pozitív interneuronok célelemei a gyrus dentatusban és a CA1 régióban, és ezek eloszlása hogyan változik epilepszia során? Hogyan változik a vizsgált régiók principális sejtjeinek (szemcsesejtek és CA1 piramissejtek) periszomatikus gátló bemenete epilepszia során? ANYAG ÉS MÓDSZER CB- és PV-tartalmú elemek eloszlását vizsgáltuk 34 temporális lebeny eredetu epilepsziában szenvedo páciens agyából sebészetileg eltávolított és hét kontroll humán agyból származó hippocampusban. A terápiarezisztens temporális lebeny eredetu epilepsziás betegeknél a rohamok fókuszát video-eeg monitorozás, SPECT és/vagy PET segítségével határozták meg, és standard anterior temporális lobectomiával távolították el a temporális lebeny anterior egyharmadát a temporomediális struktúrákkal együtt. A kontroll agyakat a halál beállta után két órával vették ki, a boncolást Budapesten, a Semmelweis Egyetemen hajtották végre, az Egészségügyi, Szociális és Családügyi Minisztérium rendelkezéseinek megtartásával. Immunhisztokémia A sebészi eltávolítás után az epilepsziás szövetet 3-4 mm széles blokkokra vágtuk, és immerziós fixálásnak vetettük alá. A hét kontroll agyból négyet ugyanennek a fixálási folyamatnak vetettünk alá. A másik három kontroll agyat a halál beállta után két órával a koponyából kiszedve, az agyba bemeno artériákon keresztül perfundáltuk, a hippocampust kiszedtük, majd szintén 3-4 mm-es blokkokra vágtuk. Fixálást követoen a blokkokból vibratómmal 60?m vastag szeleteket vágtunk, és a metszeteken immunfestést végeztünk. Kísérleteinkben a következo primer antitesteket használtuk: monoklonális egér anti-pv, egér anti-cholecystokinin (CCK), nyúl anti-neuropeptid Y (NPY), patkány anti-somatostatin (SOM) és poliklonális nyúl-anti-cb. A primer ellenanyagokban 2 napig 4ºC-on inkubáltuk a metszeteket, majd biotinilált szekunder ellenanyagokban, 2 óráig. Ezt követte az avidinbiotin-peroxidáz komplexszel történo inkubáció 1,5 óráig. A metszeteken az immunperoxidáz reakciót 3,3'-diaminobenzidin-4HCl (DAB) oldattal végeztük. A metszeteket ozmifikáltuk, felszálló etanol sorban és propilénoxidban dehidráltuk, majd Durcupanba ágyaztuk. A fénymikroszkópos vizsgálat után a részletes vizsgálatot igénylo területeket átágyaztuk, ultramikrotommal sorozatmetszetet készítettünk belolük és Hitachi 7100 elektronmikroszkóppal vizsgáltuk. A kontroll hippocampusokat ugyanazoknak az eljárásoknak vetettük alá. 6

7 A kettos immunfluoreszcens festéshez a poliklonális nyúl-anti-cb primer szérumot a monoklonális egér-anti-pv primer antitesttel keverve használtuk. Cy3-kötött szamár-anti-nyúl IgG illetve FITC-kötött kecske-anti-egér IgG szekunder fluoreszcens antitesttel tettük láthatóvá az immunpozitív elemeket. Kvantitatív analízis Sejtszámolás A PV-tartalmú sejtek területegységenkénti számának megállapításához camera lucida segítségével gyrus dentatus metszeteket rajzoltunk ki a bennük levo összes sejttel. A metszetek méretét megmértük, a sejtszámot 1 mm 2 területegységre állapítottuk meg külön a str. granulosum + moleculareban, illetve a hilusban. Posztszinaptikus célelemek eloszlása A PV- és CB-pozitív terminálisok célelemeinek megoszlásához egymáshoz hasonló méretu blokkokat ágyaztunk át, majd sorozatmetszeteket készítettünk. A metszeteket szisztematikusan végignéztük és minden szinaptizáló jelölt terminálist lefényképeztünk és meghatároztuk az immunpozitív terminálisok posztszinaptikus targeteinek relatív megoszlását. A CB-immunreaktív terminálisok esetében megállapítottuk a szimmetrikus-aszimmetrikus szinapszist adó terminálisok arányát, illetve a CB-pozitív posztszinaptikus targetek arányát is. Szinaptikus borítottság mérése A gyrus dentatus szemcsesejtjeinek szinaptikus bemenetét vizsgáltuk sejttesten és axon initialis segmentumon (AIS). Az AIS-ok mintavételezése ugyanúgy történt, mint az axonterminálisoké (lásd fent), minden tizedik metszet összes AIS-át digitalizáltuk. Az AIS-ok kerületét és a rajtuk levo szinapszisok hosszát megmértük. Meghatároztuk a szinapszisok számát 100µm AIS kerületen és a szinaptikus borítottságot (µm szinapszishossz/ 100µm AIS kerület). Minden kontrollban és epilepsziás mintában a szinapszisok számát, illetve hosszát összeadtuk, és az így kapott számokat osztottuk el az AIS-ok kerületének összegével. A szemcsesejtek sejttest bemenetének vizsgálatához ötven szomszédos szemcsesejtet vizsgáltunk minden mintában egy-egy ultravékony metszetbol, és megszámoltuk a rajtuk levo szimmetrikus szinapszisokat. A CA1 piramissejtek AIS-ainak bemenetének vizsgálatát a szemcsesejtekével megegyezo módon végeztük. A sejttestek bemenetének vizsgálatához esetenként átlagosan 40 sejtet digitalizáltunk, valamint a rájuk érkezo szinapszist adó terminálisokat, PV-immunpozitivtásra való tekintet nélkül, PVfestett metszetekbol készített blokkokból. Megmértük a sejtek kerületét és a szinapszisok aktív zónájának hosszát. Meghatároztuk a szinapszisok számát (aktív zónák számát) 100µm piramissejt soma kerületen és a szinaptikus borítottságot (µm szinapszishossz/ 100µm soma kerület). Az átlagok 7

8 megállapításához minden kontroll és epilepsziás mintában a szinapszisok számát, illetve a hosszát összeadtuk, és az így kapott számokat osztottuk el a somák kerületének összegével. A sejttestek és AIS-ok szinaptikus borítottsága esetén statisztikai tesztekkel ellenoriztük, hogy az egyes mutéti esetek, illetve a különbözo epilepsziás csoportok adatai szignifikánsan különböznek-e a kontrollokétól. A különbözo kontroll alanyokból kapott adatokat statisztikailag nem különböztek, így összevontuk, és ehhez az összevont kontroll csoporthoz hasonlítottuk az egyes mutéti eseteket. A CB-pozitív interneuronok dendritjeinek szinaptikus bemenetét is vizsgáltuk. Egy-egy ultravékony metszetben található összes jelölt interneuron dendritet lefényképeztünk, majd a dendritek kerületét és a rajtuk levo szinapszisok hosszát az NIH Image program segítségével megmértük. Megállapítottuk a dendritek teljes szinaptikus borítottságát (µm szinapszishossz/ 100µm dendrit kerület, beleértve mind a szimmetrikus, mind az aszimmetrikus szinapszisokat), illetve a szimmetrikus és aszimmetrikus szinapszishosszok arányát a teljes szinapszishosszra vonatkoztatva (µm szimmetrikus, illetve aszimmetrikus szinapszishossz/ µm teljes szinapszishossz, százalékban kifejezve). EREDMÉNYEK E dolgozatban szereplo minden páciens temporális lebeny eredetu terápiarezisztens epilepsziában szenvedett. A temporális lebeny eredetu epilepsziára jellemzo morfológiai elváltozások alapján a különbözo eseteket 4 csoportra bontottuk. A négy csoportot fénymikroszkópos vizsgálattal, elsosorban a principális sejtek pusztulása és az interneuronok változásai alapján különböztettük meg: 1. típus kotrollhoz hasonló hippocampus; 2. típus a CA1 régió piramissejtrétegében foltos sejtpusztulást, mutató hippocampus; 3. típus hippocampalis sclerosist mutató hippocampus, sarjadzásos jelenségekkel együtt; 4. típus az egész hippocampus zsugorodott, nem csak a CA1 régió, az összes sejttípus pusztul. Az alacsony mintaszám miatt az ebbe a típusba tartozó mutéti anyagokat még nem vettük bele az analízisbe. Calbindin-tartalmú elemek eloszlásának és morfológiájának változásai Gyrus dentatus Humán kontroll gyrus dentatusban a calbindin principális (szemcsesejtek) és nem-principális neuronokban található [15]. A hilusban fuziform és multipoláris sima dendritu CB-pozitív interneuronok találhatók, a str. moleculareban pedig nagyszámú horizontálisan elhelyezkedo és kevesebb multipoláris 8

9 CB-pozitív interneuron festodik. A dendritfa rövid, hiányosan festodött, csak a sejttesthez közeli szakaszok látszanak. Epilepsziás betegekbol származó gyrus dentatusban nagyszámú nem-principális CB-pozitív sejtet találunk, noha a szemcsesejtek egy része elveszti immunpozitivitását [19]. A sejtek hosszú dendritekkel festodnek, és számos olyan nagyméretu sejt tunik fel elsosorban a hilusban, melyek egy része szomatikus és dendritikus tüskézettséget mutat, ami kontrollban sosem volt megfigyelheto. Az epilepsziás esetek nagy részében, ahol a szemcsesejtek, vagy csak egy részük elvesztette CBpozitivitását, ugyanezen sejtek axonjai legtöbbször továbbra is CB-pozitívak. A moharostok sarjadzása [10, 20] jellegzetes axonköteget adott a str. moleculare szemcsesejtekhez közel eso felében/harmadában. CA1 régió A humán kontroll hippocampus CA1 régiójában a CB-jelölt interneuronok minden rétegben megtalálhatók, hosszú, sima dendritfával festodnek. A str. oriensben foleg horizontális elhelyezkedésu CB-pozitív sejteket látunk, míg a str. pyramidaleban és radiatumban levok radiális dendritu multipoláris sejtek. Az 1. és 2. típusba tartozó epilepsziás hippocampusok CA1 régiójában a str. oriens horizontális CB-pozitív interneuronjai kisebb számban vannak jelen, míg a többi réteg sejtjeinek eloszlása továbbra is változatlannak tunik. Az erosen scleroticus, atrófiás CA1 régióban (3. típus) a hosszú radiális dendritek eltunnek, a sejteknek nagyszámú, rövid, görbe dendritjeik vannak, melyeken rendszerint tüskék is láthatók. Gyakoribbak a nagyméretu CB-pozitív interneuron sejttestek, melyeket szintén tüskék borítanak. Az abnormális morfológiájú sejtek aránya a CA1 régió sclerosisának mértékével mutatott összefüggést: a nem, vagy alig atrófiás hippocampusokban csak néhány ilyet láttunk, míg az erosen scleroticus szövetben alig lehetett normális morfológiájú sejtet találni. Calbindin-pozitív elemek elektronmikroszkópos vizsgálata Gyrus dentatus Epilepsziás hilusban található CB-pozitív interneuronok elektronmikroszkópos vizsgálata alapján három csoportot különböztettünk meg: óriási méretu hipertróf sejtek (hosszú átméro: 30-60?m, rövid átméro: 20-40?m), gliarostokkal körülvett normális méretu sejtek (hosszú átméro: 15-35?m, rövid átméro: 10-25?m, ilyen méretu sejtek találhatók a kontroll szövetben), és szomatikus tüskéket viselo sejtek. A normál méretu sejtek többségét részben gliarostok borították. A gliarostokkal körülvett sejteket leszámítva mind a sejtekre, mind a dendritekre nagyszámú aszimmetrikus szinapszist adó terminális érkezett. A str. moleculareban a CB-immunfestett interneuronokon szinaptizáló CB-pozitív és -negatív mohaterminálisok jelenléte is igazolta a moharostok sarjadzását. 9

10 CA1 régió Kontroll CA1 régióban a CB-pozitív interneuron sejttestek kevés számú bemenetet kaptak, mind szimmetrikus, mind aszimmetrikus szinapszist adó, kisméretu terminálisok végzodtek rajtuk. Az epilepsziás szövetben a sejttestekre érkezo szinapszisok típusa és száma nem mutatott jelentos változást. A kontroll hippocampus CA1 régiójában a CB-tartalmú interneuron dendritek foleg aszimmetrikus (serkento) szinapszisokat kapnak, szimmetrikus (gátló) szinapszisok csak elvétve találhatók rajtuk. Az epilepsziás szövetben több szimmetrikus szinapszist adó terminális végzodött a CBpozitív dendriteken, illetve a terminálisok megnagyobbodását is tapasztaltuk. CB-pozitív interneuronok dendritjeinek kerületét és a rajtuk levo szinapszisok hosszát megmértük, majd megállapítottuk a szinaptikus borítottságot (µm szinapszishossz/ 100µm dendrit kerület), illetve a szimmetrikus és aszimmetrikus szinapszishosszok arányát a teljes szinapszishosszra vonatkoztatva (µm szimmetrikus, illetve aszimmetrikus szinapszishossz/ µm teljes szinapszishossz, százalékban kifejezve). A teljes szinaptikus borítottság (beleszámítva a szimmetrikus és aszimmetrikus szinapszisokat is) nem változott számottevoen az epilepsziás szövetben a kontrollhoz képest, de minden epilepsziás mintában jelentosen megnott a szimmetrikus szinapszishosszok aránya a teljes szinapszishosszra vonatkoztatva. A scleroticus 3. típusba tartozó CA1 régióban a CB-pozitív interneuronok dendritjein található terminálisok egy része maga is CB-pozitív volt. Ez a fajta CB-CB kapcsolat lényegesen ritkábban fordult elo a kontroll és a nem scleroticus 1. és 2. típusba tartozó CA1 régióban. CB-festett terminálisok célelemeinek eloszlását vizsgáltuk a CA1 régió minden rétegében az összes analizált mintában. Kontroll szövetben a CB-pozitív terminálisok foként piramissejt dendriteken és tüskéken végzodnek, illetve CB-negatív interneuronokon. Aszimmetrikus szinapszisokat elsosorban piramissejt tüskéken találunk, míg a szimmetrikus szinapszist adó terminálisok inkább a dendritágakon végzodnek. A CB-pozitív interneuronok aránya a célelemek közt 0 és 10% között volt. A str. pyramidaleban nagyszámú CB-pozitív szimmetrikus szinapszist figyeltünk meg axon initialis segmentumon (AIS) is, amirol a korábbi humán munkákban nem számoltak be. CB-PV kettos fluoreszcens immunfestést végeztünk, és azt találtuk, hogy a két marker egymással nem fed át a CA1 régióban. Mindezen felül ez a két sejttípus morfológiailag is különbözik. Az 1. és 2. típusba tartozó epilepsziás mintákban a CB-immunfestett terminálisok célelemeinek megoszlása a kontrollhoz minden tekintetben hasonló volt, míg a scleroticus CA1 régióban a régió szinte összes piramissejtje elpusztult, következésképpen a dendrit, tüske és AIS targetek nagy valószínuséggel az életben maradó interneuronokhoz tartoznak. A CB-pozitív interneuron targetek aránya igen jelentosen megnott ezekben a mintákban. A szimmetrikus és aszimmetrikus szinapszist adó CBimmunfestett terminálisok aránya igen hasonló volt a kontroll és a scleroticus szövetben, míg a nem 10

11 scleroticus epilepsziás mintákban az aszimmetrikus szinapszisokat adó terminálisok aránya jóval magasabb volt. Parvalbumin-pozitív elemek eloszlásának és morfológiájának változásai A humán hippocampusban a parvalbumin immunreaktív interneuronok két periszomatikus gátló neurontípushoz, az axo-axonikus és kosársejtek típusához tartoznak [15, 18]. Az epilepsziás mintákban a PV-pozitív sejtek száma a CA1 régió sclerosis mértékének növekedésével párhuzamosan csökken. A gyrus dentatusban legtöbbször néhány igen jellegzetes multipoláris sejtet találtunk a str. moleculareban, a hilus többnyire üres volt. Kontroll szövetben a PV-pozitív terminálisok eloszlása a szemcsesejtrétegben homogén volt, míg az epilepsziás mintákban rendszerint egymást váltották a suru PV-immunreaktív terminális-felhok, illetve a kevés festett terminálist tartalmazó foltok. A kontroll CA1 régióban nagyméretu, multipoláris PV-pozitív sejtek találhatók a str. pyramidaleban, sima dendritjeik radiálisan futnak keresztül a régión, legtöbbször a str. lacunosum-moleculareban végzodnek. Horizontális PV-pozitív interneuronok helyezkednek el a str. oriensben. Gyakoriak a hosszan egymás mellett futó, összefekvo dendritek. Suru PV-pozitív terminálisfelho található a str. pyramidaleban. A nem scleroticus epilepsziás CA1 régióban (1. és 2. típusba tartozó betegekben) a PV-pozitív sejtek eloszlása és száma jelentosen nem változik, legfeljebb a str. oriens horizontális sejtjeinek száma csökken kis mértékben. Az erosen sclerotic us (3. típusba tartozó) esetekben azonban a PV-tartalmú elemek száma drasztikusan lecsökken. Parvalbumin-pozitív sejtek elektronmikroszkópos vizsgálata Gyrus dentatus A PV-pozitív sejttestek kevés szinaptikus bemenetet kaptak mind kontroll, mind epilepsziás szövetben. Kontroll szövetben a PV-immunreaktív dendritekre nagy mennyiségu, elsosorban aszimmetrikus, serkento bemenet érkezik. Epilepsziás mintában a PV-tartalmú dendritek a hilusban és a str. moleculareban is gyakran kaptak bemenetet moharosthoz hasonlító terminálisoktól. PV-immunreaktív terminálisok posztszinaptikus targeteinek relatív megoszlását is megállapítottuk. A leggyakoribb célelemek a szemcsesejtek sejttestjei és dendritjei voltak, valamint kisebb arányban AIS-ok. Epilepsziás szövetben az AIS-ok aránya megnott a posztszinaptikus célelemek közt. Szemcsesejtek periszomatikus régiójának bemenete A PV immunfestés érzékeny lehet ischaemiára vagy epilepsziára, a PV eltunhet az egyébként egészséges, túlélo sejtek sejttestjébol és dendritjeibol [21, 22]. A PV-festés ugyan megorzodött a 11

12 terminálisok nagy részében, de a kevés festett terminálist tartalmazó foltok jelenléte felvetette a kérdést, hogy ezek vajon degenerálódtak-e vagy csak elvesztették PV-tartalmukat. Ezért a szemcsesejtek sejttest- és AIS-bemenetét megvizsgáltuk a preszinaptikus terminálisok PV-tartalmától függetlenül. A sejttesteken végzodo szimmetrikus szinapszisok számának átlaga szignifikánsan nem változott az epilepsziás gyrus dentatusban. Az AIS-ok szinaptikus borítottsága szignifikánsan nott minden epilepsziás mintában, és pozitív korrelációt mutatott az adott minta sclerosisának mértékével. CA1 régió Mind a PV-pozitív sejttesteken, mind a festett dendriteken nagy mennyiségu aszimmetrikus, valamint néhány szimmetrikus szinapszist adó terminális végzodött. A PV-pozitív sejttestekre érkezo aszimmetrikus szinapszisok száma lényegesen magasabb volt a CA1 régióban, mint a gyrus dentatusban. A PV-immunreaktív dendritek között gyakori volt a zonula adhaerentia is. Az epilepsziás mintákban sem a PV-festett sejttestek, sem a dendritek bemenetében nem találtunk markáns változást. Igen gyakori volt az epilepsziás szövetben is a zonula adhaerentia a PV-festett dendritek között, de PVimmunpozitív és -negatív dendritek között is elofordult. A PV-immunreaktív terminálisok posztszinaptikus célelemeinek megoszlását is meghatároztuk. Ezek nagy része piramissejteken végzodik: AIS-on, sejttesten, proximális dendriteken. A kontroll és az epilepsziás szövetben nem találtunk jelentos különbséget a célelemek relatív eloszlásában. Csak az 1. és 2. típusba tartozó mintákból vettünk mintát, mivel a 3. típusú, scleroticus CA1 régióban a PV-pozitív elemek száma nagyon csekély volt. Piramissejtek periszomatikus bemenete Meghatároztuk a piramissejtek sejttestjének és AIS-ainak szinaptikus borítottságát, illetve 100 µm soma/ais kerületre eso szinapszisszámot. Az 1. típusú epilepsziás esetekben a piramissejtek sejttestjének szinaptikus bemenete a kontrollhoz nagyon hasonló volt, a 2. típusba tartozó epilepsziás esetekben pedig szignifikánsan kisebb, mint a kontroll, vagy az 1. típusba sorolt esetekben. Az AIS-ok szinaptikus borítottsága egyik epilepsziás esetben sem változott szignifikánsan a kontrollhoz képest. Az eredmények rövid összefoglalása A CB-tartalmú interneuronok nagy számban megorzodnek az epilepsziás hippocampusban, de az egyes sejtek morfológiája módosul. A CB-pozitív interneuronok be- és kimenete megváltozik az epilepsziás CA1 régióban: több gátló bemenetet kapnak, és a piramissejtek pusztulásával célelemet váltanak, a megmaradó interneuronokon szinaptizálnak. 12

13 A PV-pozitív sejtek száma lecsökken az epilepsziás hippocampusban, de valószínuleg nem pusztulnak el mind, hanem a PV-tartalmuk csökken. A periszomatikus gátlás megorzodik az epilepsziás hippocampusban, a CA1 régióban szignifikánsan nem változik, míg a gyrus dentatus szemcsesejtek AIS-ai megerosödött gátló bemenetet kapnak. MEGBESZÉLÉS A dendritikus gátlásban résztvevo calbindin-tartalmú interneuronok változásai A CB-tartalmú nem-principális sejtek megorzodnek, de morfológiájuk megváltozik Elfogadott és igazolt megfigyelés, hogy a CB-pozitív interneuronok rezisztensek az epilepsziás károsodásra [11, 17]. Saját humán eredményeink is ezt támasztják alá: a CB-pozitív sejtek eltunését, vagy számának jelentos csökkenését nem tapasztaltuk az epilepsziás hippocampusban. Az epilepsziás mintákból származó CB-pozitív interneuronok morfológiai tulajdonságai jelentosen különböznek a kontrolltól, ezek a tulajdonságok a hippocampus fejlodo neuronjaira jellemzok [23-25]. A neurotrophinok valószínuleg szerepet játszanak a CB-pozitív interneuronok túlélésében és morfológiai változásaiban [26-30]. Calbindin-tartalmú interneuronok bemene tének változása A gyrus dentatusban levo CB-pozitív interneuronok bemenete megváltozik epilepszia hatására: az epilepsziás szövetben a str. moleculareban is találtunk a CB-immunfestett dendriteken CB-pozitív és CB-negatív mohaterminálisokat, ami a kontrollban nem volt megfigyelheto. A hilusban a tüskés sejtek tüskéire nagy mennyiségu aszimmetrikus szinapszis érkezett, míg a gliarostokkal körülvett sejteknél ezt nem tapasztaltuk. A hilaris interneuron sejttestekre és dendritekre érkezo megnövekedett serkentés egyfajta kompenzációs mechanizmus lehet, hogy az így megnövelt aktivitásukkal a principális sejtek túlzott aktivitását csökkenteni lehessen. A CA1 régióban a CB-pozitív interneuron dendriteken nem változott a teljes szinaptikus borítottság az epilepsziás szövetben, azonban a gátló szinapszisok aránya jelentosen megnott ezen belül. Ezt a nem scleroticus szövetben is tapasztaltuk, ami azt jelzi, hogy a szinaptikus reorganizáció már a piramissejtek elpusztulása elott megkezdodik. A gátló interneuronok megnott gátló bemenete megnövekedett diszinhibíciót jelenthet, amely a piramissejtek hiperexcitabilitását okozhatja, mivel csökken a dendritekre érkezo gátlás hatékonysága. Ez összefüggésben lehet az abnormális szinkronitással és plaszticitással a piramissejt-hálózatban is. 13

14 Calbindin-pozitív axo-axonikus sejtek a humán CA1 régióban A CB-immunpozitív terminálisok nagy százalékban végzodtek AIS-on a humán kontroll hippocampus CA1 régiójának piramissejt-rétegében. Adataink az eddig leírt CB-tartalmú dendritikus gátlósejtek mellett [15, 17] egy CB-pozitív periszomatikus gátlósejt jelenlétére utalnak a humán CA1 régióban. Sejttesten többszörös szinapszist adó axonszakaszokat nem találtunk, ezért valószínusítjük, hogy az AIS-okat innerváló terminálisok inkább axo-axonikus sejtekhez tartoznak, mintsem kosársejtekhez. Ezek a neuronok nem a PV-pozitív axo-axonikus sejtek egyik csoportjába tartoznak, mivel a régió interneuronjaiban CB és PV kolokalizációt nem találtunk. Calbindin-pozitív axonok sarjadzása az epilepsziás hippocampusban Gyrus dentatus Az epilepsziás gyrus dentatusban levo CB-pozitív interneuronok bemenetének vizsgálata is igazolta a két jól ismert jelenséget, a mohaterminálisok sarjadzását [10], illetve a CB eltunését a szemcsesejtekbol [19]. A moharostok, valamint a supramammillaris nucleusból érkezo CR-pozitív, szintén serkento pálya sarjadzása [11] nagy extra serkentést ad a szemcsesejtekre [31]. CB-pozitív serkento terminálisok lehetséges eredete a CA1 régióban Az erosen scleroticus CA1 régióban is a kontrollhoz hasonló arányban vannak jelen az aszimmetrikus szinapszist adó CB-pozitív terminálisok, annak ellenére, hogy ezekben az esetekben a CA1 piramissejtek csak elenyészo számban vannak jelen. Valószínusítjük, hogy ezek a CB-festett serkento terminálisok a gyrus dentatus szemcsesejtjeitol és/vagy a CA2 régió piramissejtjeitol erednek, mivel ezek azok a sejtek, amelyek CB-pozitívak, és megorzodnek epilepszia során. Az 1. és 2. típusba tartozó mintákban, ahol a CA1 piramissejtek nagy számban jelen vannak, valószínu, hogy ezek a CBpozitív serkento terminálisok e sejtektol is származnak [12]. Továbbá nem zárhatjuk ki a subicularis, vagy más extrahippocampalis serkento pálya/pályák benövésének, illetve megerosödésének a lehetoségét sem [32, 33]. CB-pozitív interneuronok terminálisai új szinapszisokat képeznek az epilepsziás CA1 régióban A humán epilepsziás hippocampus CA1 régiójában a CB-pozitív terminálisok az eredeti célelemeik, a piramissejtek helyett a morfológiailag megváltozott túlélo interneuronokon (valamint egymáson) végzodnek. A CB-pozitív terminálisok sarjadzása és targetváltása nagy valószínuséggel a piramissejtek elpusztulásának a következménye. Ilyen változásokat ugyanis a nem scleroticus szövetben, ahol a piramissejtek jelen vannak, nem láttunk. Ez arra utal, hogy a piramissejtek eltunése válthatja ki ezeket a folyamatokat. 14

15 A periszomatikus gátlásban résztvevo parvalbumin-tartalmú interneuronok változásai Parvalbumin-immunpozitív interneuronok száma csökken epilepszia hatására, de a sejtek nem pusztulnak el mind egyesek elvesztik parvalbumin-tartalmukat A PV-pozitív sejtek epilepsziára való érzékenységérol epilepsziában ellentmondásos adatok láttak napvilágot [17, 34, 35]. A mi adataink egyértelmuen azt bizonyították, hogy a PV-festett sejtek száma a gyrus dentatusban és a CA1 régióban a sclerosis mértékétol függoen lecsökkent, az erosen scleroticus esetekben szinte teljesen eltuntek a PV-immunreaktív sejtek. Ugyanakkor a terminálishálózat csökkenésérol nem beszélhetünk, amíg a régió principális sejtjei életben vannak. Kísérletes epilepszia- és ischaemiamodellekben a szomatikus és dendritikus PV-immunreaktivitás csökkenését tapasztalták [21, 22], gyakran a terminálisfestés megorzodése mellett. Valószínusítjük, hogy a humán epilepsziás hippocampusban is hasonló folyamatok játszódnak le, vagyis a PV-pozitív sejtek és dendritek eltunése nem elsosorban a sejtek elpusztulásának a következménye, ezt támasztja alá a periszomatikus gátlás megorzodése is az epilepsziás gyrus dentatusban és CA1 régióban. A parvalbumin-pozitív sejtek közötti rés kapcsolatok szerepe a principális sejtek szinkronizációjában Humán szövetben igen gyakran találtunk zonula adhaerentia kapcsolatokat PV-pozitív dendritek közötti mind a kontroll [15], mind az epilepsziás CA1 régióban. Ismert tény, hogy a PVimmunreaktív interneuronok ez a fajta elektromos kapcsolata (electrical coupling) szerepet játszik a szinkronizációjuk kialakításában [36]. Így ezek az interneuronok periszomatikus gátlósejtekként részt vehetnek a piramissejtek tüzelési mintázatának hatékony összerendezésében, és a neuronális aktivitási mintázatok kialakításában, mint amilyen például a gamma [37] vagy a theta oszcillációk [38]. Ugyanakkor parvalbumin génkiütött egérben a parvalbumint nem tartalmazó periszomatikus gátlósejtek jobban elosegítik a GABA ürülését, mint a vad típusú egér PV-pozitív gátlósejtjei, így növelve a gátlás hatékonyságát [39]. Humán epilepsziás szövetben is elofordulhatnak hasonló jelenségek: a PVtartalmukat vesztett periszomatikus gátló sejtek jól szinkronizáltan növelhetik a gátlás erosségét a principális sejteken, ez fontos szerepet játszhat az epilepsziás rohamok kialakításában, fenntartásában [40]. A parvalbumin-tartalmú interneuronok plasztikus válaszai epilepsziára Mind a gyrus dentatusban, mind a CA1 régióban a még életben maradt principális sejtek periszomatikus bemenetének megorzodését tapasztaltuk epilepszia során, bár a két régió közt jelentos különbség van. A szemcsesejtek periszomatikus bemenete megorzodik, sot, az AIS-okon jelentosen 15

16 megno epilepszia során, míg a CA1 piramissejtek periszomatikus bemenete változatlan marad. Értelemszeruen csak a nem, vagy alig scleroticus eseteket vizsgáltuk, az erosen scleroticus CA1 régióban elenyészo volt az életben maradt piramissejtek száma. A periszomatikus gátlósejtek tehát az erosen scleroticus epilepsziás CA1 régióban nem mutatnak a gyrus dentatusban tapasztaltakhoz hasonló plasztikus változásokat, életben maradásukhoz, és a szinaptikus reorganizációban való részvételükhöz valószínuleg alapfeltétel a célelemeik jelenléte. A PV-pozitív sejtek eros serkento bemenetének további növekedése [41] felveti azt a hipotézist, hogy e sejtek eltunésében is szerepet játszhat a túlserkentés okozta sejtpusztulás, mint ahogy ezt bizonyították a CA1 piramissejtek esetében is [42, 43]. Elképzelheto tehát, hogy ez a két folyamat tehát a magas serkentés és a posztszinaptikus célelemek elpusztulása együttesen eloidézhetik ezeknek az interneuronoknak a pusztulását, erre utal a PV-pozitív elemek és a periszomatikus gátlás megléte az erosen scleroticus csoportba tartozó betegek gyrus dentatusában, illetve ezek szinte teljes hiánya ugyanezen betegek CA1 régiójában. A hippocampus principális sejtjeinek periszomatikus bemenete megorzodik epilepszia során A humán adatok alapján az a hipotézis alakult ki, hogy a túlserkentés felelos legalábbis részben a rohamok kialakulásáért, amelyet elsosorban a moharostok sarjadzásának tulajdonítottak [31, 44]. Az a gondolat is felmerült, hogy a serkentés növekedése mellett a gátlás csökkenése is szerepet játszhat a szemcsesejtek serkenthetoségének a kialakításában és ezzel együtt a rohamok generálásában és fenntartásában [13, 45]. A mi adataink egyértelmuen azt támasztják alá, hogy a gyrus dentatusban és a CA1 régióban a principális sejtek periszomatikus gátlása megorzodik epilepsziában, illetve a gyrus dentatusban meg is no a szemcsesejtek AIS-ára érkezo gátló bemenet. Feltételezzük, hogy az axo-axonikus interneuronok axonjai képesek a sarjadzásra, és új szinapszisok kialakítására, PV-tartalmuktól függetlenül. Az axo-axonikus gátló terminálisok sarjadzása fontos eleme az epilepszia során lejátszódó szinaptikus reorganizációnak. A szemcsesejtek AIS-ának túlzott gátlása elosegítheti a tüzelés szinkronizációját [46, 47], tehát a nagymérvu serkentés mellett egy megnövekedett gátló bemenet igen fontos szerepet játszhat az epilepsziás rohamok kialakításában és fenntartásában. Ugyanakkor azt sem zárhatjuk ki, hogy az axo-axonikus sejtek terminálisainak sarjadzása része a kompenzációs mechanizmusoknak, amelyek az egyes szemcsesejtek hatékonyabb gátlására irányulnak. A CA1 régióban a periszomatikus gátlás változatlan marad mindaddig, amíg a piramissejtek életben vannak. Nem valószínu tehát, hogy a periszomatikus gátlás csökkenése, vagy eltunése okozná a CA1 piramissejtek szelektív érzékenységét az epilepsziás károsodásra a humán hippocampusban. 16

17 KÖVETKEZTETÉSEK Eredményeink azt mutatják, hogy epilepszia során mind a CA1 régió, mind a gyrus dentatus principális sejtjeinek be-és kimentét ellenorzo gátlósejtek hálózata jelentosen módosul. Egy igen intenzív szinaptikus reorganizáció történik az epilepsziás hippocampusban, a nem scleroticus szövetben is, még a piramissejtek pusztulása elott. Az epilepsziás aktivitást követo szinaptikus reorganizáció során a principális sejtek mellett egyes, funkcionálisan is elkülönítheto interneuron-csoportok is mutatnak plasztikus változásokat, nem csak egyszeruen életben maradnak, vagy elpusztulnak epilepszia hatására. A CB-pozitív dendritikus gátlósejtek, amelyek a principális neuronok bemenetének hatékonyságát és plaszticitását szabályozzák [16], életben maradnak epilepsziában, és részt vesznek ebben a szinaptikus reorganizációban, plasztikus változásokat mutatnak. A PV-pozitív periszomatikus gátlósejtek, amelyek a principális neuronok kimenetét szabályozzák [16], a gyrus dentatusban megorzodnek, axonjaik sarjadzanak, nagy részük azonban elveszti PV-tartalmát, aminek funkcionális következménye az, hogy a GABA-ürülés rövid távú facilitációján keresztül megnövekszik a principális sejtekre érkezo gátlás erossége [39]. A CA1 régióban többségük jelentos módosulások nélkül megorzodik, amíg a célelemeik jelen vannak, de teljesen eltunnek a piramissejtek pusztulásával párhuzamosan. Összességében tehát a hippocampusban megno a principális neuronokra érkezo serkentés, míg a dendritikus gátló bemenetük csökken, a periszomatikus gátló bemenet pedig megorzodik. A periszomatikus gátló bemenet megerosödése a gyrus dentatusban, valamint az ezt közvetíto interneuronok PV-tartalmának csökkenésébol következo gátlásnövekedés a gamma oszcilláció során a szemcsesejtek hatékonyabb szinkronizációjához vezethet [39], és ez, egy megnövekedett serkento bemenettel [10, 11] együtt elosegítheti a rohamok kialakulását, illetve a fenntartását. Ugyanakkor a CA1 piramissejtek is könnyebben serkenthetové válhatnak a megnövekedett serkento bemenet hatására [12] és a CB-pozitív interneuronok diszinhibícióján keresztül, valamint a dendro-dendritikus kapcsolatokkal összehangolt periszomatikus gátlósejtek változatlan jelenléte szintén szerepet játszhat a piramissejtek tüzelésének hatékonyabb összerendezésében, és a rohamok kialakításában és fenntartásában. A túlserkentést és a megerosödött gátlás jelenségét egyaránt figyelembe vevo jövobeli kutatási útvonalak eredményeként esetleg új, hatékonyabb terápiás megoldások kialakítására is lehetoség nyílik. 17

18 KÖSZÖNETNYILVÁNÍTÁS Köszönet illeti Dr. Vizi E. Szilveszter akadémikus, igazgatót a lehetoségért, hogy a Magyar Tudományos Akadémia Kísérleti Orvostudományi Kutatóintézetében készíthettem el a doktori dolgozatomat. Szeretnék köszönetet mondani témavezetoimnek, Dr. Freund Tamásnak és Dr. Maglóczky Zsófiának, hogy lehetové tették számomra e munkában való részvételt, és amiért önzetlen segítséget nyújtottak mind a témaválasztásban, mind a tudományos kutatás elméleti és gyakorlati alapjainak elsajátításában. Szintén köszönetet szeretnék mondani Borhegyi Zsoltnak, Emri Zsuzsának, Katona Istvánnak, Acsády Lászlónak, Sík Attilának, Gulyás Attilának, Varga Viktornak és a labor összes munkatársának, akik nagy türelemmel segítettek a kutatás során felmerülo elméleti és gyakorlati problémák megoldásában. Köszönöm Lengyel Zoltánnénak, Simon Emokének, Iványi Katalinnak, Horváthné Oszwald Erzsébetnek, Goda Gyozonek, Borók Erzsébetnek és Szabóné Zöldi Andreának igen értékes asszisztensi, illetve titkárnoi segítségüket. Itt szeretnék köszönetet mondani Dr. Palkovits Miklós és Dr. Sótonyi Péter Professzor Uraknak, illetve Dr. Borostyánkoi Zsoltnak a kontroll, és Dr. Halász Péternek, Dr. Rásonyi Györgynek, Dr. Czirják Sándornak, Dr. Eross Lórándnak, Dr. Tóth Szabolcsnak, Dr. Szabó Zerindnek és Dr. Vajda Jánosnak az epilepsziás humán hippocampusokért és értékes tanácsaikért. Valamint mindazoknak, akik az Epilepszia Centrum munkájában és a betegek kezelésében és ellátásában tevékeny részt vállalnak. IRODALOM 1.Guberman, A. and J. Bruni, Essentials of clinical epilepsy. 2nd ed. Rev. ed. of: Clinical handbook of epilepsy. c , Woburn, MA: Butterworth-Heinemann Morrell, M.J., Epilepsia. Orvostudomány, : p Margerison, J.H. and J.A.N. Corsellis, Epilepsy and the temporal lobe. Brain, : p Zola-Morgan, S., L.R. Squire, and D.G. Amaral, Human amnesia and the medial temporal region: enduring memory impairment following a bilateral lesion limited to field CA1 of the hippocampus. J.Neurosci., : p Freund, T.F. and G. Buzsáki, Interneurons of the hippocampus. Hippocampus, (4): p Corsellis, J.A.N., The incidence of Ammon's horn sclerosis. Brain, : p Sommer, W., Erkrankung des Ammonshornes als Aetiologisches Moment der Epilepsie. Arch.Psychiat.NervKrankh, : p

19 8.Avoli, M., Is epilepsy a disorder of inhibition or excitation? Prog Clin Biol Res, : p Mody, I., et al., The balance between excitation and inhibition in dentate granule cells and its role in epilepsy. Epilepsy Res Suppl, : p Sutula, T.P., et al., Mossy fiber synaptic reorganization in the epileptic human temporal lobe. Ann.Neurol., : p Maglóczky, Z., et al., Changes in the distribution and connectivity of interneurons in the epileptic human dentate gyrus. Neuroscience, (1): p Lehmann, T.N., et al., Alterations of neuronal connectivity in area CA1 of hippocampal slices from temporal lobe epilepsy patients and from pilocarpine-treated epileptic rats. Epilepsia, (Suppl 6): p. S de Lanerolle, N.C., et al., Evidence for hippocampal interneuron loss in human temporal lobe epilepsy. Epilepsia, : p Babb, T.L., et al., Glutamate decarboxylase-immunoreactive neurons are preserved in human epileptic hippocampus. J Neurosci, (7): p Seress, L., et al., Distribution, morphological features, and synaptic connections of parvalbumin- and calbindin D28k-immunoreactive neurons in the human hippocampal formation. J Comp Neurol, (2): p Miles, R., et al., Differences between somatic and dendritic inhibition in the hippocampus. Neuron, (4): p Sloviter, R.S., et al., Calcium-binding protein (calbindin-d28k) and parvalbumin immunocytochemistry in the normal and epileptic human hippocampus. J Comp Neurol, (3): p Braak, E., B. Strotkamp, and H. Braak, Parvalbumin-immunoreactive structures in the hippocampus of the human adult. Cell Tissue Res, (1): p Maglóczky, Z., et al., Loss of Calbindin-D28K immunoreactivity from dentate granule cells in human temporal lobe epilepsy. Neuroscience, (2): p Houser, C.R., et al., Altered patterns of dynorphin immunoreactivity suggest mossy fiber reorganization in human hippocampal epilepsy. J Neurosci, (1): p Bazzett, T.J., et al., Chronic intrastriatal quinolinic acid produces reversible changes in perikaryal calbindin and parvalbumin immunoreactivity. Neuroscience, (4): p Scotti, A.L., et al., Parvalbumin disappears from GABAergic CA1 neurons of the gerbil hippocampus with seizure onset while its presence persists in the perforant path. Brain Res, (1-2): p Seay-Lowe, S.L. and B.J. Claiborne, Morphology of intracellularly labeled interneurons in the dentate gyrus of the immature rat. J.Comp.Neurol., : p Lang, U. and M. Frotscher, Postnatal development of nonpyramidal neurons in the rat hippocampus (areas CA1 and CA3): a combined Golgi/electron microscope study. Anat Embryol (Berl), (6): p Seress, L. and C.E. Ribak, Postnatal development of the light and electron microscopic features of basket cells in the hippocampal dentate gyrus of the rat. Anat Embryol, (6): p Marty, S., et al., Brain-derived neurotrophic factor promotes the differentiation of various hippocampal nonpyramidal neurons, including Cajal-Retzius cells, in organotypic slice culture. J.Neurosci., : p Pappas, I.S. and J.G. Parnavelas, Neurotrophins and basic fibroblast growth factor induce the differentiation of calbindin-containing neurons in the cerebral cortex. Exp Neurol, (2): p

20 28.Fawcett, J.P., et al., Evidence that brain-derived neurotrophic factor from presynaptic nerve terminals regulates the phenotype of calbindin-containing neurons in the lateral septum. J Neurosci, (1): p Fiumelli, H., et al., Opposite regulation of calbindin and calretinin expression by brain-derived neurotrophic factor in cortical neurons. J Neurochem, (5): p Dugich-Djordjevic, M.M., et al., BDNF mrna expression in the developing rat brain following kainic acid-induced seizure activity. Neuron, (6): p Sutula, T.P., G. Golarai, and J. Cavazos, Assessing the functional significance of mossy fiber sprouting. Epilepsy Res Suppl, : p Seress, L., et al., Nitric oxide-containing pyramidal neurons of the subiculum innervate the CA1 area. Exp Brain Res, (1): p Lehmann, T.N., et al., Fluorescent tracer in pilocarpine-treated rats shows widespread aberrant hippocampal neuronal connectivity. Eur J Neurosci, (1): p Best, N., et al., Changes in parvalbumin-immunoreactive neurons in the rat hippocampus following a kainic acid lesion. Neurosci Lett, (1): p Maglóczky, Z. and T.F. Freund, Delayed cell death in the contralateral hippocampus following kainate injection into the CA3 subfield. Neuroscience, (4): p Meyer, A.H., et al., In vivo labeling of parvalbumin-positive interneurons and analysis of electrical coupling in identified neurons. J Neurosci, (16): p Penttonen, M., et al., Gamma frequency oscillation in the hippocampus of the rat: intracellular analysis in vivo. Eur J Neurosci, (2): p Tamás, G., et al., Proximally targeted GABAergic synapses and gap junctions synchronize cortical interneurons. Nat Neurosci, (4): p Vreugdenhil, M., et al., Parvalbumin-deficiency facilitates repetitive IPSCs and gamma oscillations in the hippocampus. J Neurophysiol, (3): p Wittner, L., et al., Preservation of perisomatic inhibitory input of granule cells in the epileptic human dentate gyrus. Neuroscience, (4): p Blasco-Ibanez, J.M., F.J. Martinez-Guijarro, and T.F. Freund, Recurrent mossy fibers preferentially innervate parvalbumin-immunoreactive interneurons in the granule cell layer of the rat dentate gyrus. Neuroreport, (14): p Sano, K. and T. Kirino, Ammon's horn sclerosis: its pathogenesis and clinical significance. Tohoku J Exp Med, Suppl: p Meldrum, B.S., Excitotoxicity and selective neuronal loss in epilepsy. Brain Pathol, (4): p Mathern, G.W., et al., Hippocampal EEG excitability and chronic spontaneous seizures are associated with aberrant synaptic reorganization in the rat intrahippocampal kainate model. Electroencephalogr.Clin.Neuro., : p Lloyd, K.G., et al., Alterations of GABA-mediated synaptic transmission in human epilepsy. Adv Neurol, : p Li, X.G., et al., Axonal and dendritic arborization of an intracellularly labeled chandelier cell in the CA1 region of rat hippocampus. Exp Brain Res, (3): p Cobb, S.R., et al., Synchronization of neuronal activity in hippocampus by individual GABAergic interneurons. Nature, (6552): p

21 Saját közlemények jegyzéke Jelen dolgozat témájához kapcsolódó közlemények: Zs. Maglóczky, L. Wittner, Zs. Borhegyi, P. Halász, J. Vajda, S. Czirják, T.F. Freund (2000) Changes in the distribution and connectivity of interneurons in the epileptic human dentate gyrus. Neuroscience 96 (1):7-25. L. Wittner, Zs. Maglóczky, Zs. Borhegyi, P. Halász, Sz. Tóth, L. Eross, Z. Szabó and T.F. Freund (2001) Preservation of perisomatic inhibitory input of granule cells in the epileptic human dentate gyrus. Neuroscience 108 (4): L. Wittner, L. Eross, Z. Szabó, Sz. Tóth, S. Czirják, P. Halász, T.F. Freund and Zs. Maglóczky (2002) Synaptic reorganization of calbindin-positive neurons in the human hippocampal CA1 region in temporal lobe epilepsy. Neuroscience 115 (3): Más témában megjelent közlemények: Y. Fischer, L. Wittner, T. F. Freund, and B. H. Gähwiler (2002) Simultaneous activation of gamma and theta network oscillations in hippocampal slice cultures. Journal of Physiology 539 (3): D. A. Henze, L. Wittner and Gy. Buzsáki (2002) Single granule cells can reliably discharge targets in the hippocampal CA3 network in vivo. Nature Neuroscience 5(8):