Sikkerhetsfarmakologiske studier av lamotrigin og valproat - mulige effekter på nevronkulturer

Abstract

Det foreligger som regel lite dokumentasjon på legemidler sin innvirkning på sentralnervesystemet under utvikling, og det er anbefalt at det utvikles nye metoder for å studere dette. I 2001 ble det innført nye internasjonale retningslinjer for ikke-kliniske sikkerhetsfarmakologiske studier, og målet med disse er å fange opp potensielt uønskede effekter av legemidler på et tidlig tidspunkt. Antiepileptika, slik som lamotrigin og valproat, er legemidler det er aktuelt å bruke under svangerskapet. Studier av effekt på sentralnervesystemet under utvikling er av stor interesse for slike legemidler, fordi eksponering kan påvirke flere viktige prosesser. For eksempel er nevrittutvekst et kjennetegn på nevronal utvikling, og selv små påvirkninger kan føre til forstyrret funksjon av sentralnervesystemet.

PC12-celler ble benyttet som modell for å studere nevrittutvekst. Nervevekstfaktor (NGF) og hjerne-derivert nevrotrofisk faktor (BDNF) ble benyttet som positive kontroller for å undersøke hvilken metode og hvilke endepunkter som er mest robuste for å studere effekt på nevrittutvekst ved en morfometrisk analyse. Effekter av lamotrigin og valproat ble studert, og det ble undersøkt om BDNF-antistoff og caspase-3-hemmer påvirker nevrittutvekst. Det ble undersøkt om endringene sett i den morfometriske analysen fra PC12-celler kunne reproduseres ved bruk av immunfarging og westernblotting. Effekter av lamotrigin og valproat ble også studert på kornceller fra lillehjerne hos kylling og rotte.

I PC12-celler ble det vist at NGF, BDNF, lamotrigin og valproat har effekt på nevrittutvekst. BDNF-antistoff gav en liten reduksjon i nevrittutvekst indusert av NGF og valproat, men ikke for BDNF og lamotrigin. Dette kan tyde på at BDNF er involvert i nevrittutvekst indusert av NGF og valproat. Caspase-3-hemmer gav en reduksjon i nevrittutvekst indusert av NGF, BDNF, lamotrigin og valproat, og caspase-3 ser derfor ut til å spille en rolle for mekanismene bak nevrittutvekst. Antistoff mot β–tubulin III og GAP-43ble benyttet som markører for nevrittutvekst ved immunfarging av PC12-celler. Immunfarging er ikke egnet som et alternativ til morfometrisk analyse fordi prosedyren kan endre cellenes morfologi. Til westernblotting ble antistoff mot PCNA og β–spectrin II benyttet som markører for henholdsvis proliferasjon og nevrittutvekst. Resultatene viste økt uttrykk av PCNA og β–spectrin II for PC12-celler og kornceller eksponert for NGF og valproat. Dette tyder på at β–spectrin II kan være egnet som markør for nevrittutvekst.