Serotonin Mediates Suppression of Focal Epileptiform Activity Induced by Noxious Stimulation

Summary: Noxious stimulation can suppress epileptic seizures in humans and epileptiform activity in laboratory animals. Using as a model system the focal epileptiform activity (FEA) induced by the pneumophoresis of penicillin, the role of 5‐hydroxytryptamine (5HT) in suppression of this activity by noxious stimulation was investigated. Drugs known to depress dorsal raphe unit activity‐8‐hydroxydipropylaminotetralin (DPAT), imipra‐mine, and fluoxetine prevented suppression of FEA induced by noxious stimulation. Desimipramine, which depresses locus ceruleus but not dorsal raphe unit activity, was ineffective in blocking the suppression. Quipazine, an agonist at 5‐HT receptors, in part restored the suppression that had been blocked by DPAT or imipramine. Several serotonin antagonists effective at 5‐HT, and 5‐HT 2 receptors blocked suppression, but an unequivocal determination of the serotonin receptor subtype mediating suppression could not be made. We conclude that 5‐HT mediates suppression of FEA induced by noxious stimulation. RÉSUMÉ La stimulation nociceptive peut supprimer les crises épileptiques chez homme et activité epileptique chez animal de laboratoire. Les auteurs ont utilisé le modèle induction activitéépileptique focale apr pneumophorèse de pénicilline pour étudier le rôle de la 5HT dans la suppression de cette activité par stimulation nociceptive. Les médicaments connus pour déprimer activité unitaire du raphé dorsal, Ia‐8‐hydroxydipropyl‐aminotétraline (DPAT), imipramine et la fluoxetine ont inhibé la suppression par stimulation nociceptive de activitéépileptique focale. La desimipramine, qui déprime le locus coeruleus mais pas activité unitaire du raphé dorsal, s'est montrée inefficace pour bloquer cette suppression. La quizapine, qui est un agoniste au niveau des récepteurs à la 5HT, a restauré partiellement la suppression bloquée par la DPAT ou imipramine. Plusieurs antagonistes de la sérotonine qui agissent au niveau des récepteurs 5HTI et 5HT2 ont bloqué la suppression; il n'a cependant pas été possible de déterminer de facon plus précise le sous‐type de récepteur mis en jeu dans cette suppression. Les auteurs concluent que la 5HT est responsable de la suppression de activitéépileptique focale induite par stimulation nociceptive. RESUMEN Los estimulos nocivos pueden suprimir los ataques epilépticos en humanos y la actividad epileptiforme en animates de laboratorio. Utilizando un sistema modelo de actividad epileptiforme focal inducida mediante la pneumoforesis de penicilina, se ha investigado el papel que juega el 5HT en la supresión de esta actividad mediante estímulos nocivos. Las drogas que deprimen la actividad de las unidades del rafe dorsal, la (+)‐8‐hidrox‐idipropilaminotetralina (DPTAT), la imipramina y la fluoxetina evitaron la supresión de la actividad epileptiforme inducida mediante estímulos nocivos. La desimipramina, que deprime la actividad de las unidades del locus ceruleus pero no del rafe dorsal, fue ineficaz en le bloqueo de la supresión. La quipazina, un agonista de los receptores 5HT, restauró, en parte, la supresión que había sido bloqueada por la DPTAT o la imipramina. Varios antagonistas serotonínicos que actuan en los receptores 5HT y 5HT, bloquearon la supresión pero no se pudo realizar una determinatión inequívoca del subtipo de receptor de la serotonina que mediaba en la supresión. Se concluye que el 5HT participa en la supresión de la actividad epileptiforme focal inducida por los estímulos nocivos. ZUSAMMENFASSUNG Schmerzstimulation kann beim Menschen epileptische Anfälle und bei Labortieren epileptische Aktivität unterdrücken. Es wurde die Rolle von 5HT bei der Unterdrückung dieser Aktivität mit Hilfe eines durch Penicillin‐Pneumophorese induzierten, fokalen epileptischen Modells untersucht. Medikamente, die bekanntermaßen die Aktivität der dorsalen Rapheeinheiten unterdrücken, nämlich 8‐Hydroxydipropylaminotetralin (DPAT), Imipramin und Fluoxetine, verhinderten die durch Schmerzstimulation erzeugte Unterdrückung fokaler, epileptischer Aktivität. Desimipramin, das die Locus‐Coeruleus Aktivität, aber nicht die der dorsalen Raphe unterdrückt, war nicht in der Lage, diese Unterdrückung zu blockieren. Quipazine, ein 5HT Rezep‐tor‐Agonist, stellte teilweise die Unterdrückung wieder her, die durch DPAT oder Imipramine blockiert war. Verschiedene Serotonin‐Antagonis ten, die bei 5HT 1 und 5HT 2 –Rezeptoren wirksam sind, blockierten die Unterdrückung. Eine eindeutige Bestinunung des Serotonin Rezeptor‐Untertyps, der die Unterdrückung vermittelte, konnte jedoch nicht erfolgen. Es wird geschlossen, daß 5HT die durch Schmerzstimulation induzierte Unterdrückung fokaler epileptischer Aktivität vermittelt.