The role of neurodegeneration in pathogenesis, manifestations and prognosis of MTLE/HS - in vivo, ex vivo and in vitro perspective
Project goals
Temporal lobe epilepsy as the most prevalent form of focal epilepsy poses a great burden for patients due to the occurrence of life-threatening seizures, but also for many devastating sequelae, including cognitive decline. Mechanisms behind disease pathogenesis as well as progressive memory impairments have not been fully elucidated yet. Recently, there has been a growing interest in exploring the contribution of neurodegenerative pathways in epilepsy, mostly exploring neurodegeneration associated proteins (NAPs - beta-amyloid, amyloid precursor protein, phosphorylated tau, tau 5, tau isoforms and alpha-synuclein). Studies focusing on NAPs in patients with epilepsy are however scarce, lack control cohorts and their sample sizes are limited. Current project is an unprecedented opportunity to assess all listed proteins associated with neurodegeneration at once on a large cohort of 300-350 patients suffering from temporal lobe epilepsy with hippocampal sclerosis (MTLE/HS) from three world-class epilepsy centers (Brno Epilepsy Center, Motol Epilepsy Center, Freiburg Epilepsy Center). Resected tissues from epilepsy surgery will be semi-quantitatively analysed for all listed NAPs in correlation with clinical characteristics (epilepsy onset, seizure types and frequencies, memory scores, post-operative outcomes, etc.) and electrophysiological profiles from preceding invasive EEG recordings when available. In the subgroup of prospective surgeries, electrophysiological data from human brain slices ex vivo will be analysed for the residual spontaneous electrical activity after resection and in a parallel, the correlation of NAPs to electrophysiology will be done in vitro as well using cerebral organoids. This project bears an astonishing potential to discover new prognostic biomarkers (both in terms of postoperative seizure freedom and cognitive functions), novel therapeutic targets, and greatly enriches our understanding of epileptogenesis and cognitive decline in MTLE/HS.
Keywords
prognózaprognosiskognicecognitionneurodegenerationneurodegeneracepharmacoresistant epilepsyfarmakorezistetní epilepsiehipokampální sklerózahippocampal sclerosis
Public support
Provider
Ministry of Health
Programme
—
Call for proposals
SMZ0202200001
Main participants
Masarykova univerzita / Lékařská fakulta
Contest type
VS - Public tender
Contract ID
NU22-04-00366
Alternative language
Project name in Czech
Role neurodegenerace v patogenezi, manifestaci a prognóze MTLE/HS - in vivo, ex vivo a in vitro perspektiva
Annotation in Czech
Epilepsie temporálního laloku je nejčastější formou fokální epilepsie představující pro pacienty zátěž nejen v podobě život ohrožujících záchvatů, ale rovněž dalších závažných následků, mezi které patří například kognitivní deteriorace. Patogenetické mechanismy stojící za tímto onemocněním a progresivní poruchou paměti nicméně stále nebyly uspokojivě vysvětleny. V poslední době se objevují studie naznačující roli neurodegenerativních mechanismů u epilepsie především s důrazem na tzv. markery neurodegenerace (NAPs - beta-amyloid, amyloidový prekurzorový protein, fosforylovaný tau, tau 5, izoformy tau a alfa-synuklein). Práce zaměřující se na tyto proteiny u pacientů s epilepsií jsou nicméně vzácné, na malých kohortách a postrádají kontrolní skupiny. Předkládaný projekt je jedinečnou příležitostí ke studiu všech uvedených NAPs u velké skupiny pacientů s epilepsií temporálního laloku s hipokampální sklerózou (MTLE/HS, 300-350 pacientů) ze 3 špičkových epileptologických center (Centrum pro epilepsie Brno, Centrum pro epilepsie Motol, Freiburg Epilepsy Center). Tkáň resekovaná v rámci chirurgické léčby epilepsie bude semikvantitativně analyzována stran přítomnosti NAPs. Výsledky budou korelovány s klinickými daty (věk vzniku epilepsie, typ a frekvence záchvatů, úspěšnost zákroku, výsledky neuropsychologických testů, apod.) a elektrofyziologickým profilem z dostupných předoperačních invazivních EEG záznamů. U části prospektivních pacientů budou NAPs korelovány s reziduální spontánní elektrickou aktivitou ex vivo (v řezech mozkové tkáně) snímanou po provedení resekce. Výsledky budou ověřeny in vitro měřením spontánní elektrické aktivity cerebrálních organoidů ve vztahu k přítomným NAPs. Předkládaný projekt si klade za cíl identifikovat nové prognostické ukazatele (stran úspěšnosti chirurgické léčby a dalšího kognitivního vývoje), terapeutické cíle a výrazně obohatit naše chápání mechanismů stojících jak za přítomnou kognitivní deteriorací, tak MTLE/HS jako takovou.
Scientific branches
Solution timeline
Realization period - beginning
May 1, 2022
Realization period - end
Dec 31, 2025
Project status
K - Ending multi-year project
Latest support payment
Apr 12, 2024
Data delivery to CEP
Confidentiality
S - Úplné a pravdivé údaje o projektu nepodléhají ochraně podle zvláštních právních předpisů
Data delivery code
CEP25-MZ0-NU-R
Data delivery date
Mar 12, 2025
Finance
Total approved costs
10,693 thou. CZK
Public financial support
10,693 thou. CZK
Other public sources
0 thou. CZK
Non public and foreign sources
0 thou. CZK
Basic information
Recognised costs
10 693 CZK thou.
Public support
10 693 CZK thou.
100%
Provider
Ministry of Health
OECD FORD
Neurosciences (including psychophysiology)
Solution period
01. 05. 2022 - 31. 12. 2025