RANTES, LEPTIN, IL-1β AND TNF-α EVOLUTION IN REFRACTORY EPILEPTIC PATIENTS

Abstract

A Epilepsia é uma das doenças neurológicas crónicas mais comuns, afetando mundialmente milhões de pessoas. A neuroinflamação tem-se revelado crítica na epilepsia, particularmente pela produção de citocinas pró-inflamatórias que surgem sobreexpressas no cérebro e que podem aumentar a suscetibilidade para o desenvolvimento de convulsões. O objetivo da terapia na epilepsia é o controlo e redução das convulsões através do uso de fármacos antiepiléticos (AEDs). Todavia, a recente descoberta do envolvimento da neuroinflamação na epileptogénese tem desencadeado a procura de outras terapias farmacológicas, nomeadamente anti-inflamatórios que possam inibir esta via. A presente tese incidiu na interleucina-1beta (IL-1β), fator de necrose tumoral-alfa (TNF-α), CCL5 (RANTES) e Leptina, com o principal objetivo de comparar as concentrações destes mediadores em indivíduos com epilepsia refratária tratados com levetiracetam ou/e outro(s) AEDs e indivíduos saudáveis. O estudo incluiu 44 doentes com epilepsia refratária seguidos no Centro de Epilepsia Refratária do Centro Hospitalar e Universitário de Coimbra entre dezembro de 2019 e outubro de 2020. As concentrações de RANTES (n=39), Leptina (n=41), IL-1β (n=44) e TNF-α (n=32) foram determinadas por ELISA e foram criados quatro grupos: doentes tratados com levetiracetam (Grupo 1), levetiracetam mais um AED (Grupo 2), levetiracetam mais dois AEDs(Grupo 3) e outro(s) AEDs sem levetiracetam (Grupo 4). O grupo controlo incluiu indivíduos voluntários saudáveis. A idade, género, índice de massa corporal, dose diária e concentrações plasmáticas de levetiracetam foram recolhidos e compilados. A análise estatística foi realizadano software GraphPad Prism®7. Comparativamente com o grupo controlo, o Grupo 1 revelou valores de Leptina elevados (p=0,0004), mas valores de TNF-α reduzidos (p=0,0208). O Grupo 2 também apresentou concentrações maiores de RANTES (p=0,0462) e Leptina (p=0,0069) do que o grupo controlo, não tendo, no entanto, sido identificadas diferenças entre os Grupos 3 e 4 e o grupo controlo. Por sua vez, a IL-1β permaneceu equivalente em todos os grupos, embora com uma ligeiratendência para valores mais baixos no Grupo 2, quando comparado com os indivíduoscontrolo. Assim, o aumento das citocinas pró-inflamatórias, RANTES e Leptina, em doentes epiléticos refratários tratados sugere que estas podem ser biomarcadores desta patologia. Em oposição, o decréscimo de TNF-α, particularmente em doentes tratados com levetiracetam, evidencia o efeito anti-inflamatório deste AED.

Epilepsy is one of the most common neurological chronic disorders that affects millions of people worldwide. The role of neuroinflammation appears to be critical in epilepsy, with the production of proinflammatory cytokines that are considered to be overexpressed in the brain and that may increase the susceptibility to develop seizures. The main therapeutic goal in epilepsy is to control and reduce seizures with the use of antiepileptic drugs (AEDs). Nevertheless, the recent emergence of the involvement of neuroinflammation led to the search for other pharmacological therapies, such as anti-inflammatory drugs that can inhibitepileptogenic mechanisms.The present thesis focused on interleukin-1beta (IL-1β), tumor necrosis factor-alpha (TNF-α), CCL5 (RANTES) and Leptin. Its objective was to correlate the concentrations of IL-1β, TNF-α, RANTES and Leptin in healthy volunteers and individuals with refractory epilepsy who are being treated with levetiracetam with those treated with other(s) AEDs. The study included 44 patients with refractory epilepsy who were followed at the Refractory Epilepsy Centre of Centro Hospitalar e Universitário de Coimbra between December 2019 and October 2020. RANTES (n=39), Leptin (n=41), IL-1β (n=44) and TNF-α (n=32) levels were determined by ELISA, resorting to manufacturer protocols. Four groups were created: patients treated with levetiracetam (Group 1), levetiracetam plus one AED (Group 2), levetiracetam plus two AEDs (Group 3) and other AEDs without levetiracetam (Group 4). The control group enrolled healthy volunteer subjects. Age, gender, body mass index (BMI), daily dose and plasma concentrations of levetiracetam were collected and compiled. Statistical analysis was performed in GraphPad Prism® 7 software. Comparatively with the control group, Group 1 revealed higher values of Leptin (p=0.0004), but lower values of TNF-α (p=0.0208). Group 2 also presented higher RANTES (p=0.0462) and Leptin concentrations (p=0.0069), while no differences were found between Groups 3 and 4 in relation to the control group. IL-1β remained comparable in all groups although with a tendency to display decreased values in Group 2, when compared with the control group.The proinflammatory cytokines RANTES and Leptin were increased in treated refractory epileptic patients, suggesting that they can be biomarkers of this pathology. In opposition, TNF α decreased, particularly in levetiracetam-treated patients, highlighting its anti-inflammatory effect.