Altered Amino Acid Levels in Multiply Affected Sibships with Seizures

Abstract

RÉSUMÉ L'on a étudié les facteurs génétiques dans les épilepsies en examinant les concentrations plasmatiques des acides aminés dans les fratries à cas pathologiques multiples (MS). La décision d'utiliser l'étude des fratries à cas pathologiques multiples (MS a été utilisée pour réduire l'hétérogénéité qui est l'une des causes possibles de variation quantitative du taux des amino‐acides. Nos résultats ne confirment pas l'existence antérieurement rapportée d'une augmentation chez les patients épileptiques, des taux plasmatiques de taurine, d'acide aspartique ou d'acide glutamique. Par contre, nous avons trouvé que les fratries MS ont des concentrations plasmatiques significativement augmentées d'arginine et d'asparagine, et significativement abaissées d'ornithine. Les concentrations de ces acides aminés peuvent être sous un contrôle génétique quantitatif. Les comparisons à l'intérieur de la fratrie indiquent que les sujets ayant des crises ont un taux augmenté de glutamine et un taux diminué de lysine et de phenylalanine, (possiblement secondaire aux crises). Nous avons aussi trouvé que l'utilisation des anticonvulsivants complique les analyses statistiques. Des étudie complémentaires sont nécessaires pour préciser plus clairement la génétique des concentrations plasmatiques des acides aminés (et d'autres mesures métaboliques) et leur rôle dans les épilepsies. Ces études devraient bénéficier de l'utilisation d'une stratégie d'échantillonage homogène. ZUSAMMENFASSUNG Untersuchung der Wirksamkeit genetischer Faktoren durch Bestimmung der Plasmaaminosäurenkonzentrationen in Familien mit mehreren Anfallskranken. Die Familienzugehörigkeit wurde speziell überprüft, um die Heterogenität als eine der möglichen Ursachen für die Variation in der quantitativen Auswertung der Aminosäurenspiegel zu vermindern. Unsere Ergebnisse unterstützen nicht den früher berichteten Anstieg des Plasma‐Taurin, der Aspartinseäure oder der Glutaminsäure bei Anfallspatienten. Wir finden jedoch, daß Sippen mit familiär auftretender Epilepsie signifikant erhöhte Plasmakonzentrationen von Arginin und Asparagin aufweisen und einen signifikant verminderten Ornithingehalt. Diese Aminosäurenkonzentrationen können unter quantitativer genetischer Kontrolle stehen. Vergleiche innerhalb der Familien lassen erkennen, daß Anfallspatienten ein erhöhtes Glutamin und ein vermindertes Lysin und Phenylalanin, möglicherweise als Sekundärphänomen zu den Anfällen, haben. Wir finden auch, daß die Anwendung von Antikonvulsiva die statistischen Analysen komplizieren. Weitere Untersuchungen zur genauen Bestimmung der Genetik von Plasma‐Aminosäurenkonzentrationen (oder anderen quantitativen metabolischen Parametern) und ihre Bedeutung für das Anfallsleiden sind notwendig und werden von der Anwendung einer homogenen Auswahlstrategie profitieren. Summary: Evidence of genetic factors in seizure disorders by examination of plasma amino acid concentrations in multiply affected sibships was investigated. The strategy of multiply affected sibship ascertainment was used to reduce heterogeneity as one of several potential sources of variation in quantitative amino acid levels. Our results do not support previously reported increases in plasma taurine, aspartic acid, or glutamic acid in seizure patients. However, we do find that multiply affected sibships have significantly elevated plasma concentrations of arginine and asparagine, and significantly decreased ornithine. These amino acid concentrations may be under quantitative genetic control. Within‐sibship comparisons indicate that seizure patients have increased glutamine and decreased lysine and phenylalanine, possibly secondary to the seizures. We also find that anticonvulsant use complicates statistical analyses. Further studies to more clearly delineate the genetics of plasma amino acid concentrations (or other quantitative metabolic measures) and their role in seizure disorders are required and will benefit from the use of a homogeneous sampling strategy.