Enzyme Histochemistry of the Rat Hippocampus During Experimental Status Epilepticus

SUMMARY EEG registered hippocampal status epilepticus (HSE) was provoked in 41 adult albino rats by intraseptal injection of ouabain, and the hippocampus was studied from Wi to 24 hr with the enzyme his‐tochemical tests for succinic dehydrogenase (SDH), lactic dehydrogenase (LDH), thiaminopyrophosphatase (TPPase), acid phosphatase (AcPase), Mg 2+ adenosine triphosphatase (Mg 2+ ATPase), and with general and neurohistological stains. In a first group of animals (W2 to 10 hr of HSE), a stage of general increase in enzymatic activity was detected in the pyramidal neurons (SDH, LDH, AcPase, and TPPase). Mg 2+ ATPase showed a marked increase in astrocytes. In a second group (more than 10 hr of HSE), SDH was found decreased in the dendritic fields. LDH activity persisted in neuronal bodies, and AcPase and TPPase showed diffuse activity in the cytoplasm of some pyramidal neurons. In a third group (more than 18 hr of HSE), SDH activity was low. No AcPase granules were observed in some pyramidal neurons and TPPase was negative in some areas of pyramidal layer. Mg 2+ ATPase reaction showed scarce and retracted astroglial processes. These changes were coincident with “cellular ghosts” observed with hema‐toxylin‐eosin techniques of the same samples in the pyramidal field and were interpreted as cellular death, attributed to relative anoxia following neuronal discharge. RÉSUMÉ Un état de mal épileptique hippocampien (HSE) enregistre sur l'EEG a été provoque chez 41 rats albinos adultes par injection intraseptale d'ouabaine. Au bout de 1 h 30 a 24 h, l'étude histoenzymatique et neurohis‐tologique de l'hippocampe a été faite en determinant en particulier 1'activite de la succino dehydrogenase (SDH), de la lactico dehydrogenase (LDH), de la thiamine‐pyrophosphatase (TPPase), de la phosphatase acid (AcPase) et de la Mg 2 adenosinetriphos‐phatase (Mg 2+ ATPase). Dans un premier groupe d'animaux (1 h 30 a 10 h d'etat de mal), il fut observe une augmentation generalisee de l'activite enzymatique (SDH, LDH, AcPase et TPPase) dans les neurones pyramidaux tandis que la Mg 2t ATPase etait considerablement augmented dans les astrocytes. Dans un second groupe (plus de 10 heures de HSE), la SDH etait diminuóe dans les dendrites, l'activité de la LDH persistait dans le corps des neurones et l' AcPase et la TPPase mon‐traient une activite diffuse dans le cytoplasme de quel‐ques neurones pyramidaux. Dans un troisieme groupe (plus de 18 h de HSE), l'activite de la SDH etait faible; certains neurones pyramidaux étaient depourvus de granules d'AcPase et la reaction a la TPPase etait negative dans certaines aires de la couche pyramidale. La réaction a la Mg 24 ATPase montrait des processus astrogliaux rares et retractes. Ces modifications ont coïncidé avec la mise en évidence sur les coupes colorées a l'hematoxylineéosine de “fantomes cellulaires” dans les memes pre‐levements de champ pyramidal et furent interpretees comme tdmoignant de la mort cellulaire sous effet de l'anoxie relative consecutive a la decharge neuronale. RESUMEN Mediante inyecci6n intraseptal de ouabaina en 41 ratas albinas adultas se provoc6 un “status epilep‐ticus” hipocampico (HSE) que se registr6 en el EEC El hipocampo se estudi6 con tinciones generales y neurohisto16gicas y tambien con tests histoqui'micos para las enzimas succinico‐ deshidrogenasa (SDH), lactico‐deshidrogenasa (LDH), tiamino‐pirofosfatasa (TPPasa), Fosfatasa acida (AcPasa) y Mg 2+ adenosin‐trifosfatasa (Mg 24 ATPasa), que se realizaron entre la l‘/i y las 24 horas. En el primer grupo de animales 11/2 a 10 horas de HSE) se detectó un aumento de la actividad enzimatica en las neuronas piramidales (SDH, LDH, AcPasa y TPPasa). La Mg 2+ ATPasa mostr6 un mar‐cado incremento en los astrocitos. En el segundo grupo (mas de 10 horas de HSE), la SDH estaba re‐ducida en los campos dendriticos; la actividad de la LDH persisti6 en los cuerpos neuronales y la AcPasa y la TPPasa mostraron actividad diseminada en el cito‐plasma de algunas neuronas piramidales. En el tercer grupo (mas de 18 horas de HSE) la actividad de la SDH estaba reducida. No se observaron granulos de AcPasa en algunas neuronas piramidales y la TPPasa fue negativa en algunas zonas de la capa piramidal. La reacción de la Mg 2t ATPasa mostró escasas y re‐traidas prolongaciones de la astroglia. Estos cambios coincidian con los fantasmas celulares observados con tecnicas de hematoxilina‐eosina en el campo piramidal de las mismas muestras y se interpretaron como signos de muerte celular, atribuida a la anoxia relativa que sigue la descarga neuronal. ZUSAMMENFASSUNG Durch intraseptale Injektion von Ouabain wurde bei 45 erwachsenen Albinoratten ein hippokampaler Status epilepticus (HSE) hervorgerufen und im EEG registriert. Der Hippokampus wurde 1 1/2 bis 24 Stun‐den danach mit enzymhistochemischen Tests auf Succinyl‐Dehydrogenase (SDH), Lactat‐Dehydrog‐enase (LDH), Thiaminopyrophosphatase (TPPase), saure Phosphatase (AcPase), Mg 2+ Adenosintri‐phosphatase (Mg 2+ ATPase) und mit allgemeinen und neurohistologischen Farbungen untersucht. In einer ersten Gruppe von Tieren (l 1/2 bis 10 Stun‐den HSE) wurde ein Stadium des allgemeinen Anstiegs der Enzymaktivitat der pyramidalen Neuronen ent‐deckt (SDH, LDH, AcPhase und TPPase). Die Mg 2+ ATPase zeigte eine deutliche Zunahme der Astrozy‐ten. In einer zweiten Gruppe (langer als 10 Stunden HSE) fand man SDH vermindert in den kritischen Fel‐dern. Die LDH‐Aktivitat persistierte im neuronalen Bereich und AcPase und TPPase zeigten eine diffuse Aktivität im Zytoplasma bestimmter pyramidaler Neurone. Bei einer dritten Gruppe (langer als 18 Stunden HSE) war die SDH‐Aktivitat gering. Keine AcPase‐Granula wurden in einigen pyramidalen Neuronen gefunden und die TPPase war in einigen Gegenden der pyramidalen Zellschicht negativ. Die Mg 24 ATPase‐Reaktion zeigte verminderte und re‐trahierte astrogliale Fortsatze. Diese Veranderungen entsprachen der Beobachtung von “Geisterzellen”, die mit der Hamatoxylin‐Eosin‐Technik in den gleichen Schnitten der Pyramidenfeldern beobachtet wurden und als Zelluntergang gedeutet wurden. Dieser wurde auf die relative Anoxie im Gefolge neuronaler Entladungen bezogen.