Quinolinic‐Phosphoribosyl Transferase Activity is Decreased in Epileptic Human Brain Tissue

Summary: The presence of the excitotoxic and convulsant agent quinolinic acid (QUIN) in human brain has led to the hypothesis that an increase of this tryptophan metabolite could serve as an endogenous epileptogen. A possible mechanism for a pathological accumulation of QUIN being a deficiency in its degradation, we have measured the activity of quinolinic‐phosphoribosyl transferase (QPRTase) (its first degradative enzyme) in stereo‐EEG identified biopsies of human brain tissue. A specific reduction of QPRTase activity was observed in tissue primarily involved in the epileptic discharge compared to values from postmortem human brain tissue with no neurological disorders or nonpathological tissue from epileptic brains. A more severe decrease was noticed in the frontal and temporal cortices as compared to the amygdala or Amnion's horn. We suggest that this local deficit may contribute to the establishment or maintenance of an epileptic focus. RÉSUMÉ Le présence d'acide quinolinique (QUIN), agent excito‐toxique et convulsivant, dans le cerveau humain a entraîné l'hypothèse selon laquelle une augmentation de ce métabolite du tryptophane pourrait jouer le rôle de facteur épileptogéne en‐dogène. Un mécanisme possible d'accumulation de QUIN pourrait résider dans un déficit de dégradation; les auteurs ont done mesuré l'activitè de la transférase quilolinique‐phosphorybosyl (QPRTase), première enzyme de sa dégradation, dans des biopsies cérébrales humaines réalisées en conditions stéréo‐EEG. Une réduction spécifique de l'activé QPRTase a été observée au niveau des tissus provenant des sites primaires des décharges épileptiques, par comparaison avec les valeurs obtenues sur du tissu cérébral humain normal préveléà l'autopsie ou sur des échantillons témoins de cerveaus épileptiques. Une diminution plus prononcée a été notée au niveau des cortex frontal et temporal par comparaison avec l'amygdale ou la corne d'Ammon. Les auteurs suggèrent que ce déficit focal peut contribuer à l'installation ou au maintien d'un foyer épileptique. RESUMEN La presencia de ácido quinolínico (QUIN), un agente excito‐tóxio y convulsivante, en cerebros humanos ha conducido a la hipótesis de que un incremento de este metabolíto del triptófano podría actuar como un agente epileptógeno endógeno. Su deficiente degradación podría representar un posible mecanismo para la acumulación patológica del QUIN. Por esta razón hemos medido la actividad de la quinolínico‐fosforibosil‐transferasa (QPRTase) (su primera enzima degradativa) en biopsias de cere‐bro humano, identificadas mediante un estereo‐EEG. Se ha observado una reducción especifica de la actividad de la QPRTasa en tejido que parecía participar primariamente en las descargas epilépticas comparándolo con valores de tejido cerebral humano post‐mortem sin trastornos neurológicos o con cerebros no pa‐tológicos de epilépticos. Se ha observado una más severa reductión de dicha actividad en las cortezas del lóbulo frontal y temporal, comparándolas con la amígdala o con el cuerno de Amnion. Por esta razón, sugerimos que este déficit focal puede contribuir al establecimiento y mantenimiento de un foco epiléptico. ZUSAMMENFASSUNG Das Vorhandensein der exzitotoxischen und konvulsiven Sub‐stanz Quinolinsäure (Quin) im menschlichen Gehirn hat zu der Hypothese geführt, eine Erhöhung dieses Tryptophanmetabo‐liten könnte als endogenes Epileptogen dienen. Ein denkbarer Mechanismus der pathologischen Anhäufung von QUIN wäre eine Verminderung ihres Abbaues. Deshalb haben wir die Qui‐nolin‐Phosphoribosyl‐Transferase (QPRTASE) als erstes Ab‐bauenzym in durch Stereo‐EEG identifizierten Biopsien menschlichen Hirngewebes gemessen. Im Vergleich mit den Werten von post mortem‐Hirngewebe ohne neurologische Erkrankung oder nicht pathologischem Gewebe von epileptischen Gehirnen, konnte eine spezifische Verminderung der QPRTASE im primär epileptischen Gewebe beobachtet werden. Eine stärkere Verminderung wurde im frontalen und temporalen Kortex gefunden, verglichen mit Amygdala und Ammonshom. Wir vermuten, daß dieses lokale Defizit zur Aufrechterhaltung des epileptischen Fokus führen kann.