Advanced

Systemic immune reactions initiated by epileptic seizures and brain inflammation

Öberg, Maria (2018) MOBN03 20172
Degree Projects in Molecular Biology
Abstract
Epilepsy is a neurological disorder affecting around 1% of the population. It is mainly diagnosed by clinical signs and pathological electrical activity in the brain. Without these parameters, even patients themselves may not always know whether or not they experienced a seizure. Here we investigated the systemic inflammatory response following a prolonged epileptic seizure (status epilepticus; SE) or a bacterial antigen called lipopolysaccharide in the rat brain. Both pathologies lead to brain inflammation. We quantified levels of several inflammatory proteins in blood serum and in the spleen of adult male Sprague Dawley rats at different timepoints after electrically-induced SE or intrahippocampal injection of LPS. We show that we can... (More)
Epilepsy is a neurological disorder affecting around 1% of the population. It is mainly diagnosed by clinical signs and pathological electrical activity in the brain. Without these parameters, even patients themselves may not always know whether or not they experienced a seizure. Here we investigated the systemic inflammatory response following a prolonged epileptic seizure (status epilepticus; SE) or a bacterial antigen called lipopolysaccharide in the rat brain. Both pathologies lead to brain inflammation. We quantified levels of several inflammatory proteins in blood serum and in the spleen of adult male Sprague Dawley rats at different timepoints after electrically-induced SE or intrahippocampal injection of LPS. We show that we can detect different immune-related proteins in blood and in the spleen following SE in rats. These findings could lead to the implication of a blood sample when diagnosing epilepsy, as well increase the understanding of the mechanism behind epilepsy development and progression. (Less)
Popular Abstract (Swedish)
Ett Blodprov för att Diagnostisera Epilepsi

Epilepsi är en neurologisk sjukdom som resulterar i epileptiska anfall. Under dessa anfall uppkommer symptom så som muskelryckningar, sensoriska illusioner och att patienten förlorar medvetandet om sin omgivning. Anfall med liknande symptom kan dock uppkomma utan att en person har epilepsi. Diagnostisering av epilepsi sker idag genom att studera hjärnans aktivitet med hjälp av EEG och att ta bilder av hjärnan med MRI. Diagnostiseringen är dock problematisk och därmed behövs nya diagnostiseringsmetoder.

Kroppen skyddar sig själv mot bakterier och virus med hjälp av immun systemet, detta system används även som en del i läkningsprocessen efter en skada och för att rensa upp celler som dött.... (More)
Ett Blodprov för att Diagnostisera Epilepsi

Epilepsi är en neurologisk sjukdom som resulterar i epileptiska anfall. Under dessa anfall uppkommer symptom så som muskelryckningar, sensoriska illusioner och att patienten förlorar medvetandet om sin omgivning. Anfall med liknande symptom kan dock uppkomma utan att en person har epilepsi. Diagnostisering av epilepsi sker idag genom att studera hjärnans aktivitet med hjälp av EEG och att ta bilder av hjärnan med MRI. Diagnostiseringen är dock problematisk och därmed behövs nya diagnostiseringsmetoder.

Kroppen skyddar sig själv mot bakterier och virus med hjälp av immun systemet, detta system används även som en del i läkningsprocessen efter en skada och för att rensa upp celler som dött. Hjärnan har tidigare setts som en ”immunoprivilaged site” vilket betyder att de celler och ämnen som är involverade i immunförsvaret inte finns där. Men de senaste åren av forskning har visat att så inte är fallet. Immunsystemet är involverat i flera neurologiska sjukdomar och är även involverat i epilepsi. Vid epilepsi är det en inflammation i hjärnan men inflammationen har även kunnat upptäckas i ögon hos råttor som har epileptiska anfall.

Vad vi vill undersöka är immunresponsen i blodet och i mjälten efter epileptiska anfall i råttor samt jämföra denna respons mot när det är en inflammation i hjärnan som inte är på grund av epilepsi. Vi undersöker även blodet hos patienter med epilepsi för att studera immunresponsen. Genom att karakterisera immunresponsen i blodet efter epileptiska anfall hoppas vi att detta ska kunna leda ökad förståelse för epilepsi samt ta fram en inflammatorisk profil som kan användas för att diagnostisera epilepsi.

För att studera immunresponsen tittar vi på några av de proteiner som sitter på celler involverade i immunförsvaret samt proteiner dessa celler släpper ut. För att kunna se vilka proteiner som finns i blodet och mjälten och kunna jämföra mängden av dessa proteiner mellan de råttor som hade epilepsi/inflammation och de som inte hade det använder vi metoden Western blot. Vi använder även immonohistokemi för att bekräfta att råttorna har en inflammation i hjärnan. För att studera patienternas blod använder vi ELISA. I alla dessa metoder används antikroppar för att detektera de proteiner vi kollar efter. Antikroppar är proteiner som binder specifikt till andra proteiner, dessa används naturligt i kroppen för att känna igen bakterier vid en infektion. De antikroppar vi använder har ett ämne kopplat till sig som gör att det blir färg där antikroppen sitter. Vi kan därmed se om provet innehåller det protein vi kollar efter och eftersom mer protein innebär mer färg kan vi även jämföra mängden protein.

Våran studie visar att vi kan detektera en immunrespons efter epileptiska anfall genom att titta i blodet och i mjälten hos råttor med epilepsi samt i blodet från patienter med epilepsi. Vi visar även att immunresponsen skiljer sig mellan djur som har epilepsi och djur som har inflammation i hjärnan som inte beror på epilepsi. Vi kan även se ökningar av vissa immunproteiner i blodet hos epileptiska patienter, men fler patienter kommer behövas för en grundligare studie. Denna studie kan tillsammans med ytterligare studier leda till utvecklingen av en inflammatorisk profil som kan användas i diagnostiseringen av epilepsi tillsammans med de metoder som används för att diagnostisera epilepsi idag.

Advisor: Christine Ekdahl Clementson
Department of Neurophysiology, Lund university (Less)
Please use this url to cite or link to this publication:
author
Öberg, Maria
supervisor
organization
course
MOBN03 20172
year
type
H2 - Master's Degree (Two Years)
subject
language
English
id
8958766
date added to LUP
2018-09-14 11:01:43
date last changed
2018-09-14 11:01:43
@misc{8958766,
  abstract     = {Epilepsy is a neurological disorder affecting around 1% of the population. It is mainly diagnosed by clinical signs and pathological electrical activity in the brain. Without these parameters, even patients themselves may not always know whether or not they experienced a seizure. Here we investigated the systemic inflammatory response following a prolonged epileptic seizure (status epilepticus; SE) or a bacterial antigen called lipopolysaccharide in the rat brain. Both pathologies lead to brain inflammation. We quantified levels of several inflammatory proteins in blood serum and in the spleen of adult male Sprague Dawley rats at different timepoints after electrically-induced SE or intrahippocampal injection of LPS. We show that we can detect different immune-related proteins in blood and in the spleen following SE in rats. These findings could lead to the implication of a blood sample when diagnosing epilepsy, as well increase the understanding of the mechanism behind epilepsy development and progression.},
  author       = {Öberg, Maria},
  language     = {eng},
  note         = {Student Paper},
  title        = {Systemic immune reactions initiated by epileptic seizures and brain inflammation},
  year         = {2018},
}