Ice Epilepsy Alliance
Search
Role of Inflammation in Epilepsy and Treatment With IVIg
Aug 5th, 2010 @ 12:51 pm  Christina.Johansen
Melanie Siv, Doctor of Pharmacy Candidate, Wingate University School of Pharmacy

5/17/2010

Intractable Childhood Epilepsy Alliance Drug Information Rotation
Michelle Welborn, PharmD
Rotation Advisor
Abstract
The aim of this article is to review evidence discovered regarding the link between epilepsy and inflammation including the use of IVIg for treatment in epilepsy. Trauma and infection in the brain will initiate and recruit the immune system to the site of damage. Inflammation has been observed in both animal and humans. Pro-inflammatory cytokines such as IL-1, IL-6 and TNF-α have been detected to be present in seizure induced rodents and humans with epilepsy. Intravenous immunoglobulin (IVIg) has been implicated for use in epilepsy since 1977. Improvement was seen in children with severe epilepsy being treated for respiratory infections with IVIg. Other anti-inflammatory agents, corticosteroids, nonsteroidal anti-inflammatory drugs, and adrenocorticotropic hormone have also been employed as viable treatment options as they have shown to have an anti-epileptic effect. Variable dose have been used in trials and there are no consistent protocols as what dose to use. Nevertheless, IVIg has demonstrated itself to be a promising treatment option. It has shown positive results in intractable epilepsies such as West syndrome. Also, no major adverse effects have been reported; at least none that has rendered the need to discontinue from the studies. Despite positive evidence, current guidelines do not include IVIg for treatment of epilepsy. Further studies are needed to fully establish use.
Immunology response overview
Epilepsy is characterized by recurrent, unprovoked, spontaneous seizure activities and affects 0.5-1.5% of the world’s population. 1 Over the years, it has been suggested that inflammation plays a role in epilepsy. Inflammation is evoked by pro-inflammatory modulators meant to protect from and heal injuries to the body. This paper will describe the normal process of inflammation, how the inflammatory cascade is initiated, and how inflammation relates to epilepsy.
In the past, the central nervous system (CNS) was considered to be immunoprivileged. This means it is less likely to reject graft tissue because there are low levels of monocytes and leukocyte present, and due to the blood brain barrier (BBB).2 Now it is evident that an immune response and inflammatory reaction occurs in the CNS. We now know that the immune system is active in the CNS and inflammatory reactions occur beyond the BBB. The reaction can occur systemically from a damaged BBB or it can be intrinsic. 2,3 In a normal condition, the BBB serves as a protective feature to the CNS. It prevents the entry of undesirable substances, such as plasma born substances and immune cells. 2,3
Pro-inflammatory and anti-inflammatory cytokines, chemokines, and prostaglandins are responsible for the production of an early immune response. These immune-mediators are released due to trauma, infection and ischemia by microglia and astrocytes.1, 4,5 It has been suggested by Rodgers et al (2009) and Bernardio et al (2005) that microglia plays a greater role compared to astrocytes.1, 4 Microglia is part of a major class of glial cells and are a part of the brain’s immune system. Glial cells monitor for signals from brain damage, such as that caused by seizures.4 According to Choi and Koh (2008) and Vezzani and Granta (2005), astrocytes are a major player in inflammation of the CNS as well and are thought to create a balance between endothelial stability and the permeability of the blood brain barrier (BBB).2-3 Once damage has been detected by glial cells they will proceed to the area to repair.4
Rodgers et al. (2009) proposes that early inflammation largely increases in neuronal excitability.4 After injury to the brain, an inflammation response is produced, as demonstrated by glial cells’ rapid release of pro-inflammatory cytokines. It is suggested that rapid triggering of immune response is in the brain can be a precursor to seizures.4 The most well-known cytokines include interleukin -6 (IL-6), Tumor Necrosis Factor – alpha (TNF-α) and Interleukin-1 beta (IL-1). IL-1 is involved in the synthesis of IL-6 and TNF-α.6 Increase in these cytokines is usually followed by a cascade of inflammatory events that could possibly recruit other cells of the adaptive immune system for a response; the responses are remembered and each&n