Pentylenetetrazole‐Induced Changes in Cerebral Energy Metabolism in Tupaia Glis

Summary: The convulsant pentylenetetrazole was administered to the lower primate, the tree shrew. Shortly after the onset of seizures, the animals were killed using a microwave device at 25 Kw and 915 MHz. The energy metabolites glycogen, glucose, ATP, and phosphocreatine were measured in five layers of the cerebral cortex and three layers of the cerebellum. Results showed that, as compared with controls, seizing animals had decreased energy metabolites selective to certain layers. Glucose was decreased in all cortical layers, but only in the granular layer of the cerebellum. Phosphocreatine was decreased in the outer small pyramidal layer and the polymorphous layer of the cortex but was unchanged in the cerebellum. ATP was decreased only in the outer small polymorphous layer of the cortex. These changes are consistent with the concept that selective changes may occur during seizures and that these changes are localized to layers that contain pyramidal cells. Examination of whole cortex may mask more subtle regional changes RESUMEN Le pentylènetetrazol, produit convulsivant, a été admistréà un primate inférieur, Tupaia Glis. Peu après le début des crises, les animaux furent sacrifiés au moyen ď;un appareil à micro‐ondes à 25 kW et 914 MHz. Les métabolites énergétiques: glycogène, glucose, ATP et phosphocréatine ont été dosés au niveau de 5 couches du cortex cérébral et de 3 couches du cer‐velet. Les résultats montrent que, par comparaison aux témoins, les animaux présentant des crises présentaient un déficit des métabolites énergetiques limitéà certaines couches. Le glucose est díminué dans toutes les couches du cortex, mais seulement au niveau de la couche granulaire du cervelet. La phosphocreatine est diminuée dans la couche externe des petites pyramides et dans la couche polymorphe du cortex, mais non au niveau du cervelet. ĽATP n'est diminué que dans la petite couche polymorphe externe du cortex. Ces modifications confirment le concept selon lequel des perturbations sélectives surviennent pendant les crises, et ces modifications sont localisées aux couches qui contiennent des cellules pyramidales. Ľexamen du cortex entier peut masquer ľexistence de modifications régionales plus nuancées. RESUMEN A especies primitivas de primates (tree shrew) se adminis‐traron dosis convulsivas de pentilentetrazol. Momentos despues del comienzo de los ataques, los animales fueron sacrificados utilizando un procedimiento de microondas de 25 Kw y 915 MHz. Se midieron los metabolitos energéticos del glicógeno, glucosa, ATP y fosfocreatina en 5 capas de la corteza cerebral y en 3 capas del cerebelo. Los resultados mostraron que, comparándolos con los controles, los animales que habían tenido ataques mostraban una reducción selectiva de los metabolitos energéticos en ciertas capas. La glucosa estaba reducida en todas las capas corticales pero solamente en la capa granular del cerebelo. La fosfocreatina estaba reducida en la capa externa de c&ulas piramidales pequen̄;as y en la capa polimorfa de la corteza pero no había experimentado cambios en el cerebelo. El ATP solamente estaba reducido en la capa externa de células pequen̄;as y polimorfas de la corteza. Estos cambios apoyan el concepto de que cambios selectivos pueden ocurrir durante los ataques y que estas alteraciones están localizadas en aquellas capas que contienen células piramidales. El examen de la corteza cerebral en bloque puede enmascarar cambios regionales más sutiles. ZUSAMMENFASSUNG Das Konvulsivum Pentylentetrazol wurde einer niedrigen Pri‐matenart verabreicht. Kurz nach Einsetzen der Krämpfe wurden Die Tiere mit einem Mikrowellengeraẗ mit 25 KW und 915 MHz getötet. Die Energie‐Metabolite Glykogen, Glukose, ATP und Phosphokreatin wurden in fúnf Schichten des cerebralen Cortex und drei Schichten des Cerebellums gemessen. Die Ergebnisse zeigen, verglichen mit Kontrollen, einen selektiven Abfall der Energie‐Metabolite in bestimmten Schichten. Glukose war in alien kortikaien Schichten vermindert, aber im Cerebellum nur in der granulären Schicht. Phosphokreatin war in der äußeren, kleinen Pyramidenschicht vermindert, ebenso in der polymor‐phen Schicht des Cortex, jedoch unverändert im Cerebellum. Nur in den äußeren, kleinen polymorphen Schichten des Cerebellums war ATP verringert. Diese Veränderungen stimmen mit der Hypothese überein, daß während des Anfalls selektive Veränderungen auftreten und dasz diese in Bereichen mit Pyrami‐denzellen lokalisiert sind. Die Untersuchung des Gesamtkortex kann feinere, lokale Veränderungen verschleiern.