Патофизиология лекарственно-устойчивой эпилепсии собак

The Veterinary Journal

June–July 2023

https://doi.org/10.1016/j.tvjl.2023.105990

Перевод с англ.: ветеринар - невролог/кардиолог Васильев

Сокращенная статья

Основные моменты

• Устойчивость  к лекарственным препаратам является серьезной проблемой для терапевтического лечения эпилепсии собак
• Высокая частота приступов и кластерные припадки связаны с плохим прогнозом.
• Развитию лекарственной устойчивости могут способствовать многочисленные факторы.
• Имеют значение измененная фармакокинетика и фармакодинамика и собственная тяжесть эпилепсии
• Настоятельно  необходимо активизировать исследовательские усилия по изучению механизмов резистентности.

Введение

Лекарственная устойчивость эпилепсии остается серьезной проблемой как у людей, так и у собак (Packer et al., 2014, Janmohamed et al., 2020, Лешер и др., 2020, Купер Джонс и др., 2021, Лешер и Кляйн, 2021). Хотя было подчеркнуто, что частичный терапевтический успех со снижением частоты припадков, тяжести припадков или уменьшением частоты возникновения кластерных припадков или эпилептического статуса может иметь значение для пациентов - собак и их владельцев (Potschka et al., 2015), свобода от судорожных припадков является основной целью лечения. Эта цель согласуется с тем фактом, что неконтролируемые повторяющиеся эпилептические припадки коррелируют с низким качеством жизни и повышенным уровнем стресса у собак с эпилепсией и их владельцев (Packer and Volk, 2015, Wessmann et al., 2016, Pergande et al., 2020).

Более того, ограниченный терапевтический ответ может привести к принятию решения об эвтаназии с возможными последствиями для продолжительности жизни (Arrol et al., 2012, Fredso et al., 2014). В этом контексте представляет интерес тот факт, что недавний ретроспективный анализ вероятности внезапной смерти при эпилепсии (pSUDEP) указал на частоту в 4,5–10 % в популяции клинических пациентов-собак, что указывает на риск SUDEP, который может быть сопоставим с риском у пациентов-людей, и подчеркивает необходимость стремиться к свободе от  судорожных припадков (Хюнерфаут и др., 2021).

Эти последствия лекарственно-устойчивой эпилепсии подчеркивают необходимость стремиться к полному контролю судорожных припадков у всех собак с эпилепсией и необходимость дальнейшего увеличения наших усилий, для того, чтобы  1. лучше понять механизмы лекарственной устойчивости и их корреляцию с различной этиологией, течением заболеваний и предрасположенными породами; 2. идентифицировать и разработать биомаркеры для прогнозирования ответа; 3. разработать и оценить новые фармакологические и немедикаментозные терапевтические подходы и их комбинации.

В Европе лицензированы три противосудорожных препарата для лечения эпилепсии собак. Эти препараты включают фенобарбитал, бромид калия и имепитоин. К сожалению, диапазон механизмов действия этих терапевтических вариантов довольно узок и ограничивается усилением ГАМК -ергической сигнализации и гиперполяризации. Таким образом, неудивительно, что показатели свободы от судорожных припадков низки даже при применении комбинаций этих препаратов (Packer et al., 2014, Weissl et al., 2012, Nessler et al., 2017). Дополнительные варианты основаны на противосудорожных препаратах, которые до сих пор были одобрены только для пациентов-людей, включая леветирацетам, зонисамид, габапентин, прегабалин, топирамат и каннабидиол (Dewey et al., 2009, Govendir et al., 2005, Munana et al., 2012b, Platt et al., 2006, Volk et al. и др., 2008; Фредсо и др., 2016, Кивиранта и др., 2013, Макграт и др., 2019, Мунана, 2013, Вайсл и др., 2012).

Среди них только леветирацетам и каннабидиол были оценены в небольших группах в ходе рандомизированных контролируемых клинических испытаний, которые не смогли предоставить убедительных доказательств эффективности в долгосрочном лечении эпилепсии собак (Munana et al., 2012b, Fredso et al., 2016, McGrath et al., 2019). Учитывая ограниченный объем соответствующих исследований с участием небольших групп пациентов-собак с трудноизлечимой эпилепсией, для получения достоверных выводов необходимы анализы в более крупных когортах.

В целом, дополнительное или неофициальное использование противосудорожных препаратов, лицензированных для пациентов-людей, сталкивается с ограничениями, связанными с более быстрым выведением препарата собаками, по сравнению с людьми, что приводит к трудностям достижения стабильных концентраций в плазме крови с практически осуществимыми интервалами введения, а также к проблемам переносимости в зависимости от вида (Frey and Löscher, 1985, Wong and Лхату, 2000, Лешер, 2003, Потшка и др., 2013). В соответствии с этим разработка новых противосудорожных препаратов, оптимизация фармакологического лечения и оценка немедикаментозных терапевтических подходов были определены в качестве приоритетов исследований идиопатической эпилепсии у собак в недавнем опросе среди владельцев, ветеринаров общей практики и специалистов по неврологии (Couper Jones et al., 2021).

В качестве основы для целенаправленной будущей исследовательской деятельности в настоящем обзоре представлен обзор текущего состояния знаний о распространенности лекарственно-устойчивой эпилепсии у собак, факторах риска, механизмах резистентности и последствиях для терапевтического лечения. Кроме того, мы обсуждаем возможную дорожную карту будущих клинических исследований, направленных на улучшение ситуации с терапевтическим лечением.

Неэффективность терапевтического лечения эпилепсии собак

Определения

Эпилепсия собак обычно является пожизненным заболеванием, которое требует пожизненного лечения. Терапевтический успех был определен как отсутствие приступов в течение ≥ трехкратного интервала между приступами до лечения и, по меньшей мере, трех месяцев (полный терапевтический успех) (Potschka et al., 2015). В этом контексте следует отметить, что снижение частоты приступов, тяжести припадков, кластеров припадков или эпилептического статуса также может быть важным для собак и их владельцев и, таким образом, может рассматриваться как частичный терапевтический успех (Potschka et al., 2015). Следовательно, терапевтическую неудачу можно рассматривать как неспособность достичь терапевтического успеха.

Терапевтическая неудача обычно определяется для отдельного пациента с учетом всех текущих и предыдущих стратегий лечения, которые не смогли контролировать эпилептические припадки или были непереносимы и привели к побочным эффектам (взгляд, ориентированный на пациента). Альтернативно, терапевтическая неэффективность может быть рассмотрена для каждого отдельного лекарственного средства или стратегии лечения (взгляд, ориентированный на лекарственный препарат) (Charalambous et al., 2014, Potschka et al., 2015).

Лекарственная устойчивость означает, что надлежащим образом подобранный препарат или схема приема лекарств, вводимые в терапевтических и, при необходимости, максимально переносимых дозах, не позволяют контролировать активность эпилептических припадков. В контексте "надлежащего выбора лекарственного средства" важно учитывать, что существуют ограниченные данные, касающиеся вопроса о том, по-разному ли эпилептические припадки у собак с очаговым началом или без него реагируют на разные лекарственные препараты. Этот вопрос до сих пор рассматривался только в небольших наблюдательных ветеринарных исследованиях (Ruehlmann et al., 2001, Stassen et al., 2019) и в одном сравнительном исследовании лечения прегабалином идиопатической эпилепсии с лекарственной устойчивостью (Kriechbaumer et al., 2022).

В этом смысле, адаптация схемы медикаментозного лечения к эпилепсии собак и типу эпилептических припадков является сложной задачей по нескольким причинам: во-первых, тонико-клонические (конвульсивные) припадки с очаговым началом или без него являются преобладающими типами эпилептических припадков при эпилепсии собак; во-вторых, существует недостаточное распознавание различных синдромов эпилепсии, которые различаются по реакции на лекарственное средство; и, наконец, потому, что все препараты, одобренные для ветеринарного применения, нацелены на ГАМК - ергическую  нейротрансмиссию.

Одним заметным исключением является генетическая генерализованная миоклоническая эпилепсия, проявляющаяся у молодых собак (JME). Наблюдения за когортами родезийских риджбеков с JME и светочувствительностью (Wieländer et al., 2017), кошками с аудиогенными рефлекторными припадками (Lowrie et al., 2017) и собаками с болезнью Лафора подтверждают мнение о том, что леветирацетам и бромид калия являются первым и вторым выбором для лечения миоклонических эпилептических припадков и миоклонуса, принимая во внимание, что фенобарбитал оказался менее эффективным при этом типе эпилептических припадков (Lowrie et al., 2017, Wieländer et al., 2017). Кроме того, эффективность леветирацетама также была задокументирована для малых судорожных припадков у собак, что было продемонстрировано последующей видео-энцефалограммой (Wieländer et al., 2018).

           В контексте индивидуального подбора противосудорожных препаратов также важно учитывать, что собак с лекарственно-резистентной эпилепсией часто лечат не одобренными  для лечения собак противосудорожными препаратами. Поэтому было бы особенно интересно получить представление о различиях в ответе на лечение, связанных с этиологией, эпилепсией и типами судорожных припадков при эпилепсии собак.

Факторы риска развития лекарственной устойчивости

В то время как неудача лечения и фактическая лекарственная устойчивость не являются редкостью при идиопатической эпилепсии собак (Arrol et al., 2012, Fredso et al., 2014), лекарственная устойчивость и более короткие сроки выживания чаще наблюдаются при структурной (симптоматической) эпилепсии (Armasu et al., 2014, Kelly et al., 2017, Норона и Волк, 2020).

При идиопатической эпилепсии определенные породы собак, более молодой возраст начала заболевания и пол (мужской) были связаны с более низкими шансами на терапевтический успех. Тот факт, что породоспецифичные  идиопатические эпилепсии, по-видимому, различаются по своему терапевтическому ответу, по-видимому, согласуется с гипотезой о внутренней тяжести заболевания эпилепсией, которая далее обсуждается ниже. Опубликованные данные об австралийских овчарках, бордер-колли, кане корсе, бордоском доге (сообщалось только о пяти собаках), большом швейцарском зенненхунде, ротвейлере и итальянском спиноне указывают на повышенный  риск кластерных судорожных припадков и лекарственной устойчивости у собак, получавших адекватное лечение фенобарбиталом и бромидом калия (Weissl et al., 2012, Hülsmeyer и др., 2010, Хюльсмейер и др., 2015, Эскриу и др., 2016, Эрлен и др., 2018, Зауэр-Делхис и др., 2020, Хеске и др., 2015, Остерман и др., 2022).

Кроме того, сообщалось о снижении продолжительности жизни ирландских волкодавов, бордер-колли и больших швейцарских зенненхундов, страдающих идиопатической эпилепсией (Casal et al., 2006, Hülsmeyer et al., 2010, Ostermann et al., 2022). Однако существуют породы собак, у которых опубликованные данные подтверждают общую хорошую реакцию на ГАМК - ергические противосудорожные препараты, например бельгийские овчарки, колли, финские шпицы, лабрадоры-ретриверы, пудели (Hülsmeyer et al., 2015, Fischer, 2022). Следует отметить, что на прямую сопоставимость соответствующих наборов данных влияет влияние местных селекционных линий и различия в применении определений и диагностических процедур.

Альтернативные причины терапевтической неудачи

Толерантность, т.е. потеря эффективности из-за вызванных лекарственным средством изменений фармакокинетики (т.е. метаболическая толерантность) или фармакодинамики (т.е. функциональная толерантность), также была признана причиной неудачи лечения. Сообщалось о доказательствах развития толерантности у собак, получавших лечение фенобарбиталом или леветирацетамом (Volk et al., 2008, Stabile et al., 2017).

Более того, проблемы переносимости, связанные с побочными эффектами и их влиянием на качество жизни, являются еще одной частой причиной прекращения эффективного режима лечения, а также ограничений в увеличении дозы (Potschka et al., 2015, Charalambous et al., 2016, Kriechbaumer et al., 2022).

Несколько других факторов, которые также могут привести к неэффективности терапии, часто объединяются под термином псевдорезистентность, включая неправильный диагноз, неподходящий препарат или неверную дозу препарата. Этот термин охватывает все факторы, которые приводят к неадекватному лечению, включая проблемы, связанные с соблюдением рекомендаций владельцем (Booth et al., 2021). В этом контексте следует отметить, что исследование, проведенное в Великобритании, показало, что только один из пяти владельцев, по-видимому, выполняет рекомендации врача на 100% (Booth et al., 2021). Кроме того, следует учитывать, что клиницисты оценивают терапевтический успех на основе отчетов, предоставленных владельцем. Это подразумевает, что качество данных зависит от распознавания владельцем эпилептических припадков и сообщения о них, что в идеале должно основываться на записи припадков в дневниках припадков (Packer et al., 2017). Было продемонстрировано, что владельцы подвержены риску занижения данных о фокальных припадках у собак с эпилепсией (Ukai et al., 2021, Packer et al., 2017).

Таким образом, требуется дополнительная работа по разработке надежных технологий обнаружения припадков, которые могут избавить от необходимости полагаться на владельцев для точной регистрации припадков (Couper Jones et al., 2021). Однако до тех пор ветеринарные неврологи должны не только лучше обучать владельцев распознавать различные типы эпилептических припадков, включая неконвульсивные припадки, но и консультировать их по возможностям электроэнцефалографии (Wrzosek et al., 2017, Wieländer et al., 2018, Parmentier et al., 2020, Ukai et al. al., 2021) и показывать им, как точно фиксировать эпилептические припадки в дневниках припадков, чтобы отслеживать успех лечения.

Длительный курс и сроки лечения

Поскольку чувствительность к лекарственным препаратам может проявляться по-разному на протяжении всего течения заболевания, долговременные наблюдательные исследования, изучающие естественное клиническое течение эпилепсии с лечением и без него, имеют первостепенное значение (Brodie et al., 2012, Weissl et al., 2012, Fredso et al., 2014, Chen et al., 2018). Ранее в когорте из 25 золотистых ретриверов у собак, получавших лечение, наблюдалось первоначальное снижение частоты эпилептических припадков с последующим увеличением частоты и неэффективностью терапии (Lengweiler and Jaggy, 1999). В одной подгруппе это привело к решению подвергнуть собак эвтаназии.

Для нескольких других пород наблюдательные исследования показали положительное влияние раннего лечения на последующий терапевтический успех. Например, лечение после 2-го эпилептического припадка было связано с лучшим исходом, чем после 3-го припадка у итальянских собак породы Спиноне (De Risio et al., 2015b), а у лабрадоров-ретриверов с низким общим числом эпилептических припадков до начала приема фенобарбитала был лучший исход (Heynold et al., 1997).. Однако влияние раннего начала терапии и общего числа приступов до лечения не было подтверждено в смешанных госпитальных популяциях (Packer et al., 2014). Будущие исследования, посвященные влиянию раннего лечения на последующее течение эпилепсии, должны учитывать, что другие неконвульсивные припадки могут сосуществовать или даже предшествовать генерализованным тонико-клоническим (судорожным) припадкам (Wieländer et al., 2017, Wieländer et al., 2018, Ukai et al., 2021). Рассмотрение неконвульсивных припадков может иметь важные последствия для определения начала эпилепсии и классификации реакции на лечение.

Высокая плотность припадков, также отражающаяся в появлении кластерных припадков и эпилептического  статуса, обычно ассоциировалась с неэффективностью терапии у различных пород собак (Hülsmeyer et al., 2010, Weissl et al., 2012). При оценке смешанных госпитальных популяций это оставалось единственным значимым предсказателем неэффективности лечения (Packer et al., 2014). Это имеет важные последствия, поскольку собаки с увеличивающейся частотой припадков, обусловленной кластерными припадками, предпочтительно включаются в терапевтические испытания, и именно они сами по себе могут иметь худший исход (Лешер и др., 2004).

Механизмы лекарственной устойчивости

Изменения в фармакокинетике: концентрация лекарственного средства в целевом участке

Противосудорожные  препараты  воздействуют на различные мишени в головном мозге (Rogawski et al., 2016); таким образом, для достижения этих мишеней после перорального приема они должны всасываться из желудочно-кишечного тракта и проникать через гематоэнцефалический барьер из системного кровообращения. Уровни препарата, которые могут быть достигнуты в головном мозге, зависят от скорости метаболизма препарата в печени и выведения почками. Более того, липофильность и ионизация при физиологическом рН оказывают влияние на доступ к мозгу, поскольку большинство противосудорожных препаратов проникают через гематоэнцефалический барьер путем пассивной диффузии (Лешер и Фридман, 2020). 

У нескольких основных противосудорожных препаратов  на всасывание, распределение и элиминацию лекарств влияют переносчики, обеспечивающие выведение лекарств, такие как P-гликопротеин, которые регулируются различными ядерными рецепторами, чувствительными к лекарственным средствам, и могут быть сверхэкспрессированы у пациентов с эпилепсией (Лешер и др., 2020). Кроме того, активность ферментов, метаболизирующих лекарственные средства, может быть повышена у пациентов с эпилепсией либо вследствие индукции ферментов противосудорожными препаратами (например, фенобарбиталом), либо по другим причинам (Tang et al., 2017).

Вследствие таких фармакокинетических факторов несколько клинических исследований показали, что уровни противосудорожных препаратов в плазме крови у пациентов с лекарственно-устойчивой эпилепсией ниже, по сравнению с пациентами с лекарственно-чувствительной эпилепсией (Tang et al., 2017), поэтому уровни препарата в плазме крови следует контролировать и при необходимости адаптировать. В этом контексте подчеркивается, что существуют различные мнения о том, следует ли рассматривать периферические фармакокинетические различия как возможную причину лекарственной устойчивости, поскольку увеличение дозы может помочь преодолеть неэффективность лечения в этих случаях. Однако для этого могут потребоваться уровни доз, превышающие рекомендуемый диапазон доз.

Несколько исследований на лабораторных животных на моделях эпилепсии исключили различия в уровнях лекарственных средств в плазме крови как основной фактор устойчивости к противосудорожным препаратам, но скорее подчеркнули потенциальную роль переносчиков лекарственных средств, таких как P-гликопротеин, через гематоэнцефалический барьер (Лешерх и др., 2020). Как доклинические, так и клинические исследования на людях и собаках выявили повышенную экспрессию P-гликопротеина и других переносчиков, обеспечивающих выведение лекарств, в области эпилептического очага у лиц, устойчивых к противосудорожным препаратам (Tang et al., 2017, Löscher et al., 2020). Такая повышенная экспрессия транспортера может быть результатом частых эпилептических припадков или генетических факторов, или того и другого вместе. Например, сообщалось, что эпилептический статус у собак увеличивает уровень P-гликопротеина в головном мозге собак (Pekcec et al., 2009), а полиморфизмы гена ABCB1, кодирующего P-гликопротеин, были связаны с исходом припадков у колли с эпилепсией (Alves et al., 2011, Munana et al., 2012a).

Эффлюксные насосы, такие как P-гликопротеин, которые транспортируют лекарства из мозга обратно в кровь, могут критически снижать функционально значимые уровни лекарств в целевых участках эпилептогенной ткани, тем самым способствуя резистентности к лекарственным препаратам (Лешер и др., 2020). Было показано, что ингибирование этих транспортеров подавляет резистентность на лабораторных моделях животных, в то время как клинические доказательства такого эффекта ограничены и двусмысленны. Например, дополнительное лечение ингибитором P-гликопротеина  верапамилом у собак с устойчивой к фенобарбиталу эпилепсией не улучшило контроль приступов (Jambroszyk et al., 2011). Однако верапамил не является селективным блокатором P-гликопротеина, а в основном действует как блокатор кальциевых каналов, зависимых от напряжения, что усложняет интерпретацию исследований с этим препаратом.

Недавнее исследование на людях с резистентной к противосудорожным препаратам  эпилепсией с использованием тариквидара для оценки функции P-гликопротеина предоставило дополнительные доказательства гиперактивности P-гликопротеина в области мозга эпилептогенного поражения, независимо от типа поражения (Ilyas-Feldmann et al., 2020). Таким образом, хотя измененная экспрессия оттока, очевидно, является лишь одним из многих факторов, которые могут способствовать резистентности к противосудорожным препаратам, выявление гиперактивности P-гликопротеина у отдельных пациентов с помощью визуализации головного мозга может позволить разработать новые стратегии лечения, направленные на преодоление или обращение вспять гиперактивности P-гликопротеина.

Учитывая важную защитную функцию переносчиков оттока, следует дополнительно оценить альтернативные подходы, предотвращающие индукцию P-гликопротеина. Однако в недавнем исследовании добавление ингибитора циклооксигеназы-2 фирококсиба оказало соответствующий эффект только у собак с наибольшей тяжестью эпилептических припадков (Fischer et al., 2022).

Изменения в фармакодинамике: воздействие лекарственного средства на целевой участок

Противосудорожные препараты действуют, воздействуя на различные мишени в головном мозге, включая ионные каналы, управляемые напряжением, рецепторы ГАМК и глутамата, белки пресинаптических пузырьков и транспортеры или ферменты, регулирующие синаптические концентрации нейромедиаторов (Rogawski et al., 2016). Изменения в свойствах таких мишеней, включая изменения экспрессии мишени, состава субъединиц мишени, вариантов сплайсинга или нисходящей передачи сигналов, могут привести к снижению эффективности противосудорожных препаратов и, следовательно, резистентности (Remy and Beck, 2006, Löscher et al., 2020). Такие изменения мишеней могут быть следствием сложных молекулярных, структурных и функциональных изменений в мозге эпилептика или результатом генетического полиморфизма.

Например, исследование "случай-контроль" на 125 собаках, страдающих эпилепсией, с использованием генотипирования 384 однонуклеотидных полиморфизмов в 30 генах, участвующих в метаболизме лекарств, нацеливании на лекарственные средства и транспортировке лекарств, выявило пять генов, предположительно связанных с реакцией на фенобарбитал, из которых три (KCNQ3, SNC2A2 и GABRA2) часто являются мишенями противосудорожных препаратов, включая фенобарбитал (Kennerly et al., 2009). Однако, в отличие от "гипотезы переносчика", рассмотренной выше, доклинические и клинические доказательства "гипотезы мишени" весьма ограничены (Tang et al., 2017, Löscher et al., 2020). Кроме того, тот факт, что большинство пациентов с лекарственно-устойчивой эпилепсией не реагируют на несколько противосудорожных препаратов, воздействующих на разные терапевтические мишени, подрывает общую полезность гипотезы о мишени (Tang et al., 2017).

Клинические доказательства гипотезы о мишени ограничены потерей эффекта карбамазепина на зависимые от напряжения Na+ каналы у людей с резистентной к карбамазепину эпилепсией (Remy and Beck, 2006), в то время как такие данные отсутствуют для пациентов, не отвечающих на противосудорожные препараты, на моделях лабораторных животных (Лешер и др., 2020). Вместо этого у крыс  с рефрактерной эпилепсией были описаны изменения в экспрессии и фармакологической чувствительности рецепторов ГАМК (Löscher et al., 2020), что согласуется с гипотезой мишени и может объяснить устойчивость к габамиметическим противосудорожным препаратам, таким как фенобарбитал и имепитоин.

Как далее обсуждается ниже, было высказано предположение, что эпигенетические механизмы и белок-белковые взаимодействия могут приводить к изменениям различных лекарственных мишеней в эпилептогенных областях мозга, что объясняет, почему большинство пациентов с лекарственно-устойчивой эпилепсией устойчивы к нескольким противосудорожным препаратам, действующим на разные терапевтические мишени (Fonseca-Barriendos et al., 2021). Роль эпигенетики в рефрактерной эпилепсии является относительно новой и развивающейся областью (Kobow and Bluemcke, 2018). Термин "эпигенетика" в широком смысле относится к процессам (таким как метилирование ДНК), которые влияют на средне- и долгосрочную экспрессию генов путем изменения читаемости и доступности генетического кода без изменения последовательности ДНК. Эпилептические припадки и эпилепсия индуцируют эпигенетические изменения в транскриптоме белков (включая лекарственные мишени) путем метилирования ДНК, что может лежать в основе резистентности к  нескольким противосудорожным препаратам (Fonseca-Barriendos et al., 2021). Эта интересная гипотеза нуждается в дальнейшем изучении как на животных моделях, так и на пациентах с эпилепсией у людей и собак.

«Внутренняя тяжесть» и гипервозбудимая  сеть нейронов

В соответствии с "гипотезой внутренней тяжести" (Rogawski, 2013), данные, полученные на моделях грызунов и у пациентов-людей, указывают на то, что тяжесть эпилепсии и частота приступов отрицательно коррелируют с фармакорезистентностью (Sillanpaa, 1993, Kwan and Brodie, 2000, Callaghan et al., 2007, Лешер и Брандт, 2010, Джанмохамед и др., 2020, Лешер и др., 2020). Как упоминалось выше, ретроспективный анализ у собак выявил, что плотность эпилептических припадков является более значимым фактором, чем общая частота припадков (Packer et al., 2014). Собаки без кластерных припадков имели более высокую вероятность контроля припадков в ответ на воздействие противосудорожных препаратов, чем собаки с кластерными припадками (Packer et al., 2014). Выводы Packer et al. (2014) согласуются с более ранним исследованием, в котором сообщалось о связи между частыми кластерными припадками и более коротким временем выживания, связанным с эвтаназией, что является косвенным доказательством связи с неэффективностью терапии (Monteiro et al., 2012).

Таким образом, имеющиеся данные свидетельствуют о том, что плотность приступов может быть связана с фармакорезистентностью у собак, что подтверждает актуальность "гипотезы внутренней тяжести" для лекарственно-устойчивой эпилепсии у собак. В этом контексте важно отметить, что это может быть связано либо с прямой связью, либо с косвенной ассоциацией, поскольку более частые эпилептические припадки также могут вызывать более выраженные молекулярные и клеточные изменения, которые могут повлиять на фармакокинетику и фармакодинамику противосудорожных препаратов.

"Гипотеза внутренней тяжести" может также подразумевать, что на эпилептическую сеть  нейронов с крайней гипервозбудимостью труднее воздействовать с помощью противосудорожных препаратов. Гипотеза нейронной сети была первоначально сформулирована Fang et al. (2011), предполагая, что структурные изменения, такие как потеря нейрональных клеток, синаптическая пластичность и реорганизация, нейрогенез и глиоз, приводят к аберрантной нейронной сети, в которой труднее контролировать чрезмерную возбудимость. Экспериментальное подтверждение этой гипотезы было получено в результате исследований на моделях хронических заболеваний грызунов, которые показали, что неотвечающие на лечение особи характеризуются более выраженной потерей нейрональных клеток гиппокампа, чем отвечающие на лечение, принимающие участие в исследовании (Volk et al., 2006; Bethmann et al., 2008)

. Недавние исследования изучали коннектом у пациентов с эпилепсией с помощью функциональной магнитно-резонансной томографии в состоянии покоя  и предоставили противоречивые результаты относительно взаимосвязи между коннективностью мозга и фармакореактивностью (Kreilkamp et al., 2021; Ларивьер и др., 2021; Пегг и др., 2021). Другое исследование, анализирующее топологию межприступной электроэнцефалографической функциональной сети выявило различия между пациентами-людьми с хорошо контролируемой и лекарственно-устойчивой идиопатической генерализованной эпилепсией (Pegg et al., 2020).  У педиатрических пациентов с лекарственно-устойчивой фокальной эпилепсией изменения в структурном коннектоме обсуждались в контексте усиления таламокортикальной связности с положительными реверберационными петлями обратной связи (Chari et al., 2022).

Эта интерпретация подтверждается тем фактом, что глубокая мозговая стимуляция ядер таламуса была установлена в качестве немедикаментозного подхода к терапевтическому лечению лекарственно-резистентная эпилепсия у пациентов-людей (Li and Cook, 2018) и была описана в одном случае при эпилепсии у собак (Zamora et al., 2021). На данный момент имеется лишь ограниченная информация о связанных с эпилепсией сетевых изменениях у собак с эпилепсией. Недавнее исследование при помощи  функциональной магнитно-резонансной томографии показало повышенную функциональную взаимосвязь в передней сети пассивной работы мозга  у собак с идиопатической эпилепсией, по сравнению со здоровыми контрольными собаками (Beckmann et al., 2021), но авторы не исследовали влияние этих сетей на фармакореактивность.

Однако одно исследование с использованием однофотонной эмиссионной компьютерной томографии димера этилцистеината технеция 99 мкм предоставило первые доказательства более распространенной гипоперфузии головного мозга в височной доле у небольших групп собак с лекарственно-устойчивой эпилепсией, по сравнению с собаками с эпилепсией,  чувствительной к лекарственным препаратам (Huaijantug et al., 2020). В этом контексте подчеркивается, что существует общая потребность в более глубоком анализе распространенности и значимости молекулярных и структурных изменений в более крупных когортах собак, включая анализ подгрупп, сфокусированный на различных типах эпилепсии и  этиологий.

Модуляторы и факторы, потенциально влияющие на чувствительность к лекарственным средствам

Фармакогенетика

В различных фармакогенетических исследованиях изучалась связь между реакцией  на противосудорожный  препарат и генетическими вариантами генов, связанных с метаболизмом, переносчиком или функцией ионных каналов у пациентов-людей (например, Тейт и Сисодия, 2007; Манна и др., 2011, Манна и др., 2015; Лопес-Гарсия и др., 2017; Лешер и др., 2020; Дэвис и др., 2021; Куэ и др., 2021). В этом контексте особый интерес представляет деятельность консорциума, позволяющая проводить секвенирование всего экзома и анализ ассоциаций по всему геному в больших когортах пациентов-людей. Консорциум EpiPGX сообщил об увеличении числа редких мутаций в генах, связанных с фармакокинетикой вальпроевой кислоты, и вариантов в семействе генов гликопротеина 2 синаптических пузырьков, соответственно (Wolking et al., 2020). У собак доступные данные ограничены одним уже упомянутым исследованием фармакогенетической ассоциации, которое выявило пять генов, потенциально связанных с реакцией на фенобарбитал (Kennerly et al., 2009).

Эпигенетика

На экспрессию на эффекторном уровне также влияют эпигенетические механизмы. Экспериментальные данные, которые получили дополнительную поддержку путем анализа в когорте педиатрических пациентов-людей, сообщили о нарушении регуляции miR-34c-5p с различиями между отвечающими на лечение особями и не отвечающими, выбранными в модели хронической эпилепсии у крыс (Fu et al., 2020). Недавно были получены первые данные о собаках с лекарственно-устойчивой эпилепсией (Gutierrez-Quintanam et al., 2022). Полученные данные позволяют предположить, что miR-134 является биомаркером лекарственно-устойчивой эпилепсии  собак и потенциальной терапевтической мишенью для контроля судорожных припадков и модификации заболевания.

Воспалительная сигнализация

Избыточная воспалительная сигнализация может способствовать высокой внутренней тяжести эпилепсии и может индуцировать изменения на эффекторном уровне с изменениями в мишенях лекарств и на гематоэнцефалическом барьере (Potschka, 2010, Vezzani et al., 2012, Löscher et al., 2020). Экспериментальные данные визуализации подтвердили, что связывание индикатора с маркером активированных клеток микроглии достигает более высоких уровней у крыс с лекарственно-устойчивой эпилепсией по сравнению с чувствительной к лекарственным препаратам (Богданович и др., 2014). Увеличение циркулирующих медиаторов воспаления, включая интерлейкин-1β, интерферон-γ, HMGB1 и CD4 +CD38+ клетки, было предположено различными исследованиями, сосредоточенными на образцах крови пациентов с рефрактерной эпилепсией (Saengow et al., 2021, Toledo et al., 2021, Wang et al., 2021).. У собак имеются лишь ограниченные данные, указывающие на усиление воспалительной сигнализации в головном мозге при эпилепсии.

Метаболом

В соответствии с клинической эффективностью диетических подходов, включая применение   (MCT), нарушение биоэнергетики может оказывать огромное влияние на возбудимость нейронов и порог судорожных припадков. Мурджиа и соавт. (2017) продемонстрировали, что уровни различных метаболитов отличались в сыворотке крови у пациентов с лекарственно-устойчивой и чувствительной к лекарственным препаратам эпилепсией. В то время как начались первые исследования по изучению метаболических изменений в сыворотке крови и спинномозговой жидкости собак с эпилепсией (Hasegawa et al., 2014, Law et al., 2018, Ottka et al., 2021), данные прямого сравнения между теми, кто реагировал на противосудорожные препараты, и теми, кто не реагировал, еще не были опубликованы.

Учитывая благоприятное воздействие триглицеридов со средней цепью на контроль судорожных припадков и сопутствующие заболевания у собак с лекарственно-резистентной эпилепсией (Berk et al., 2020, Berk et al., 2021a, Molina et al., 2020), было бы особенно интересно дополнительно оценить связь между метаболическими изменениями, лекарственной устойчивостью и чувствительность к комбинациям противосудорожных препаратов со среднецепочечными  триглицеридами. Пока что первые данные от пациентов-собак ограничены метаболическими профилями собак с идиопатической эпилепсией, получавших пищевую добавку среднецепочечных  триглицеридов, которая подтвердила глобальные метаболические изменения в метаболизме аминокислот, липидов и кетонов (Berk et al., 2021a). Однако в этом исследовании не оценивалась связь с реакцией на противосудорожные препараты.

Микробиом кишечника

Предварительные исследования на пациентах-людях предоставили первые доказательства связи между микробиомом кишечника, дисбактериозом и реакцией на лекарственные препараты (обзор см. в Holmes et al., 2020; Chatzikonstantinou et al., 2021; Lee et al., 2021). Как обсуждалось в недавнем обзоре, влияние микробиома кишечника на чувствительность к лекарственным средствам может быть опосредована факторами, которые передают сигналы из кишечника в мозг и могут влиять на внутреннюю тяжесть эпилепсии, а также фармакокинетику и фармакодинамику противосудорожных препаратов (Holmes et al., 2020). У собак с эпилепсией бактерии, продуцирующие ГАМК и короткоцепочечные жирные кислоты, по-видимому, менее распространены по сравнению с контрольной популяцией, но интересно, что лечение фенобарбиталом не изменило микробиом (Garcia-Belenguer et al., 2021), в то время как диета, обогащенная среднецепочечными триглицеридами, изменила, что потенциально объясняет ее поведенческие и противосудорожные эффекты. (Пилла и др., 2020).

Текущие последствия для ветеринарной практики

Противосудорожные препараты: терапевтические рекомендации

Существуют научно обоснованные рекомендации о том, когда и как начинать, изменять или комбинировать противосудорожные препараты у собак с идиопатической эпилепсией (Bhatti et al., 2015, Podell et al., 2016), но они не предназначены для структурной эпилепсии и не нацелены на фармакорезистентные, трудно контролируемые эпилепсии.

Крайне важно исключить неконтролируемую эпилепсию из-за неадекватного лечения или псевдорезистентности. В этом контексте необходимо убедиться, что у собаки эпилептический припадок, а не другой пароксизм, определить и распознать типы эпилептических припадков и получить окончательный диагноз (De Risio et al., 2015a), обеспечить адекватное лечение и хорошее сотрудничество с владельцем(Bhatti et al., 2015).

Проблема лекарственно-устойчивой эпилепсии у собак привела к предложениям о немедикаментозных вариантах лечения на ранних стадиях лечения эпилепсии до добавления или усиления других противосудорожных препаратов. Существуют доказательства того, что нацеливание на метаболом на основе диетических подходов является интересным немедикаментозным терапевтическим подходом. В этом контексте было показано, что диеты, обогащенные среднецепочечными триглицеридами, улучшают контроль приступов в двух рандомизированных плацебо-контролируемых исследованиях у собак с эпилепсией, резистентной как минимум к одному противосудорожному препарату (Law et al., 2015, Berk et al., 2020). Диеты, обогащенные триглицеридами со средней цепью, могут не только улучшить контроль судорожных припадков, но также уменьшают седацию и атаксию и сопутствующие заболевания, такие как когнитивный дефицит, тревожность и поведение, подобное синдрому дефицита внимания и гиперактивности, у собак с эпилепсией (Packer et al., 2016, Berk et al., 2020, Berk et al., 2021a).

У собак с эпилепсией, не реагирующих на множественные противосудорожные препараты и диетические модификации, также могут быть рассмотрены другие немедикаментозные варианты лечения, такие как  воздействие на блуждающий нерв, глубокая стимуляция головного мозга и транскраниальная магнитная стимуляция (Munana et al., 2002, Charalambous et al., 2020, Robinson et al., 2020, Harcourt-Brown и Картер, 2021, Замора и др., 2021). Есть некоторые доказательства того, что отдельные собаки получают пользу от каждого из этих методов, но необходимы будущие исследования, чтобы выяснить, могут ли они улучшить контроль над эпилептическими припадками в долгосрочной перспективе и не являются ли они слишком дорогостоящими. Эти варианты лечения будут обсуждаться в других статьях этого специального выпуска, как и нейрохирургия при эпилепсии.

Перспективы на будущее

Учитывая, что лекарственная устойчивость, вероятно, является многофакторной проблемой, было подчеркнуто, что многоуровневые стратегии должны помочь распутать сложные процессы, способствующие рефрактерности эпилепсии (Bruxel et al., 2021). Улучшенное механистическое понимание может направлять разработку новых терапевтических подходов. Кроме того, идентификация надежных биомаркеров обеспечила бы основу для разработки индивидуальных терапевтических концепций, имеющих значение для индивидуального выбора начальной монотерапии, выбора противосудорожных препаратов для политерапии или раннего применения немедикаментозных подходов.

В этом контексте представляет интерес тот факт, что сообщалось о первом успехе в прогнозировании реакции на противосудорожный препарат  бриварацетам у пациентов-людей на основе искусственного интеллекта (De Jong et al. (2021)). Подход, основанный на машинном обучении, систематически объединял клинические и генетические данные. В дополнение к алгоритмам, предсказывающим реакцию на лекарственные препараты, были бы полезны алгоритмы ранней оценки терапевтических реакций, позволяющие избежать длительного воздействия неэффективных лекарств и принимать ранние решения о переходе к другой монотерапии или политерапии.

Учитывая ограниченное количество препаратов, лицензированных для лечения собак с эпилепсией, следует продолжать и активизировать усилия по выявлению и оценке альтернативных фармакологических и немедикаментозных подходов, расширяющих спектр терапевтических возможностей для пациентов с собаками. Существует обоснованная надежда на то, что идентификация противосудорожных препаратов с фармакокинетическими характеристиками и переносимостью, позволяющими практически применять их у собак, расширит спектр терапевтических возможностей клинически значимым образом. Это, в частности, вероятно, будет применимо к противосудорожным препаратам  с механизмами действия, отличающимися от механизмов действия уже используемых противосудорожных препаратов.

Дальнейшие фармакологические подходы для пациентов с собаками могут основываться на разработке рецептур с замедленным высвобождением доступных противосудорожных препаратов, в результате чего будут получены препараты с благоприятными фармакологическими профилями для применения у собак.

В медицине человека разработка подходов точной медицины, модифицирующих заболевание, которые направлены на восстановление функционального гомеостаза, увеличение экспрессии в случае гапло-недостаточности или подавление бессмысленных мутаций, может изменить правила игры при лечении многих генетических эпилепсий в ближайшие десятилетия. Что касается возможного применения на ветеринарных пациентов, то основные ограничения возникают из-за небольшого числа выявленных на данный момент случаев моногенной эпилепсии, а также огромных усилий по разработке и чрезвычайно высокой стоимости соответствующих разработок.

Выводы

Существуют определенные пробелы в знаниях, когда дело доходит до нашего понимания механизмов лекарственно-устойчивой эпилепсии собак. Таким образом, существует настоятельная необходимость в усилении клинических и экспериментальных исследований, изучающих механизмы резистентности, а также их связь с различными этиологиями, типами эпилепсии и клиническим течением.

Рис. 2. Варианты терапевтического лечения. Варианты лечения эпилепсии у собак с лекарственной устойчивостью в настоящее время включают хроническую и острую медикаментозную терапию противосудорожными препаратами ; нейрохирургию, особенно отключение или резекцию очага припадка; нейростимуляцию, главныобразом глубокую мозговую, вагуса или повторяющуюся транскраниальную магнитную стимуляцию; нейродиетотерапию, особенно диеты, обогащенные триглицеридами средней цепи (MCTs); и изменения образа жизни, такие как регулярный распорядок дня и режим сна, снижение стресса или других индивидуальных триггерных факторов.

• Влияние диеты, содержащей среднецепочечные жирные кислоты, на собак с идиопатической эпилепсией

Расскажите об этой странице друзьям!