Molecular mechanisms of cognitive and behavioral comorbidities of epilepsy in children

Abstract

SUMMARYIntellectual and developmental disabilities (IDDs) such as autistic spectrum disorders (ASDs) and epilepsies are heterogeneous disorders that have diverse etiologies and pathophysiologies. The high rate of co-occurrence of these disorders, however, suggests potentially shared underlying mechanisms. A number of well-known genetic disorders share epilepsy, intellectual disability, and autism as prominent phenotypic features, including tuberous sclerosis complex, Rett syndrome, and fragile X syndrome. In addition, mutations of several genes involved in neurodevelopment, including ARX, DCX, neuroligins, and neuropilin 2 have been identified in children with epilepsy, IDDs, ASDs, or a combination of thereof. Finally, in animal models, early life seizures can result in cellular and molecular changes that could contribute to learning and behavioral disabilities. Increased understanding of the common genetic, molecular, and cellular mechanisms of IDDs, ASDs, and epilepsy may provide insight into their underlying pathophysiology and elucidate new therapeutic approaches for these conditions.

Порушення Метаболізму Нейромедіаторів У Дітей Із Розладами Аутистичного Спектра (Огляд Літератури Та власні Дані)

“…Проте хромосомні аберації та моногенні мутації є причиною лише мен-шої частини випадків РАС (близько 10 %). Дослідження показали, що певна кількість випадків РАС можуть ви-никати внаслідок так званих варіацій числа копій генів (CNV), що призводять до порушення функціонування нейронів або ушкодження міжнейрональних зв'язків [5,6]. На думку дослідників, подібні мутації виникають переважно de novo та, можливо, є наслідком порушен-ня геному зовнішніми або внутрішніми агресивними факторами, наприклад оксидантним стресом або ток-синами.…”

“…Зроблено при-пущення, що в основі патогенезу як РАС, так і епілепсії лежить порушення синаптичної пластичності, що ви-кликається дисбалансом збудження і гальмування в мозку, що розвивається. Відомо, що зміни в гальмів-ній трансмісії впливають на процес навчання, порушу-ючи його нормальний перебіг [6,11].…”

“…Зокрема, під впливом епілептичних нападів відбува-ється зміна дії ГАМК на СА1-нейрони гіпокампа -із деполяризуючої (інгібуючої) на гіперполяризуючу (збу-джуючу). Деполяризуюча дія ГАМК є критично важли-вою для багатьох нормальних процесів розвитку, вклю-чаючи проліферацію нейронів, міграцію, таргетинг та синаптогенез [6,22].…”

Single Seizure and Cognition: Clinical and Translational Implications

“…Cognitive deficits are a well-known complication that often accompanies chronic epilepsy in humans [1,2]. Neuropsychiatric problems are observed in 30-50% of patients with epilepsy [3].…”

Developmental dyscalculia in children and adolescents with idiopathic epilepsies in a Brazilian sample

“…Population-based studies on childhood-onset epilepsy suggest an annual incidence of 61-124/ 100,000 in developing countries and 41-50/100,000 in developed countries 2 . Epilepsy is also related to behavioral, cognitive and psychiatric disorders, including autism and intellectual disability in 30% of patients 3,4 . There is a higher incidence of several cognitive disorders, in spite of normal intelligence, as it is possible to observe among children and adolescents with idiopathic epilepsy (CAIE).…”