The link between brain acidosis, breathing and seizures: a novel mechanism of action for the ketogenic diet in a model of infantile spasms
Notice bibliographique
Résumé
Abstract Infantile spasms (IS) syndrome is a catastrophic, epileptic encephalopathy of infancy that is often refractory to current antiepileptic therapies. The ketogenic diet (KD) has emerged as an alternative treatment for patients with medically intractable epilepsy, though the prospective validity and mechanism of action for IS remains largely unexplored. We investigated the KD’s efficacy as well as its mechanism of action in a rodent model of intractable IS. The spasms were induced using the triple-hit paradigm and the animals were then artificially reared and put on either the KD (4:1 fats: carbohydrate + protein) or a control milk diet (CM; 1.7:1). 31Phosphorus magnetic resonance spectroscopy (31P MRS) and head-out plethysmography were examined in conjunction with continuous video-EEG behavioural recordings in lesioned animals and sham-operated controls. The KD resulted in a peripheral ketosis observed both in the blood and urine. The KD led to a robust reduction in the frequency of spasms observed, with approximately a 1.5-fold increase in the rate of survival. Intriguingly, the KD resulted in an intracerebral acidosis as measured with 31P MRS. In addition, the respiratory profile of the lesioned rats on the KD was significantly altered with slower, deeper and longer breathing, resulting in decreased levels of expired CO2. Sodium bicarbonate supplementation, acting as a pH buffer, partially reversed the KD’s protective effects on spasm frequency. There were no differences in the mitochondrial respiratory profiles in the liver and brain frontal cortex measured between the groups, supporting the notion that the effects of the KD on breathing are not entirely due to changes in intermediary metabolism. Together, our results indicate that the KD produces its anticonvulsant effects through changes in respiration leading to intracerebral acidosis. These findings provide a novel understanding of the mechanisms underlying the anti-seizure effects of the KD in IS. Further research is required to determine whether the effects of the KD on breathing and intracerebral acid-base balance are seen in other paediatric models of epilepsy.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,001 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,001 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,001 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,001 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,001 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».