Sytokiinit ovat peptidirakenteisia välittäjäaineita, jotka tunnetaan parhaiten niiden tulehdusreaktiota säätelevistä vaikutuksista. Sytokiineillä on myös merkitystä hermoston normaalissa toiminnassa kuten esimerkiksi oppimisessa. Sytokiinejä vapautuu hermostossa myöskin useisiin sairaustiloihin liittyen: aivohalvauksessa, aivovammassa, sekä erilaisten tulehduksellisten sairauksien yhteydessä. Sytokiinejä on tunnistettu useita satoja.

Myös epileptiseen sarjakohtaukseen on osoitettu koe-eläinmalleissa liittyvän sytokiinien ilmentymisen lisääntyminen ja vapautuminen lähinnä hermoston tukisoluista. Ilmentymisen ja vapautumisen on katsottu liittyvän toisaalta hermoston sähköiseen purkaukseen ja toisaalta sen seurauksena syntyvään hermokudostuhoon.

Tässä väitöskirjassa on tutkittu erityisesti Interleukiini-6 (IL-6) perheen sytokiinien ja sytokiinireseptorien ilmentymistä tai vapautumista selkäydinnesteeseen tai verenkiertoon erilaisten kohtausten jälkeen potilailla ja toisaalta koe-eläinmalleissa. Osoitimme, että IL-6:n ja leukemiaa estävän tekijän (LIF) ilmentyminen lisääntyi aivojen limbisen järjestelmän alueella epileptisen sarjakohtauksen jälkeen kainihappo-mallissa rotalla, samoin IL-6 sytokiinien reseptorien ilmentyminen lisääntyi erityisesti hippokampuksen alueella. Selvitimme lisäksi IL-6:n merkitystä kohtausalttiuteen pentyleenitetrazoli-mallissa (PTZ) rotalla, ja totesimme että intranasaalisesti annosteltu IL-6 lisäsi kohtausherkkyyttä ja kohtauksen kestoa merkittävästi.

Tutkimuksen toisena tavoitteena oli selvittää, tapahtuuko kokeellisesti todennettua sytokiinien vapautumista epileptisen kohtauksen saaneilla potilailla. Tutkimuksessa todettiin että erityisesti IL-6 pitoisuudet kohosivat merkittävästi sekä aivo-selkäydinnesteessä sekä veressä äkillisen epileptisen kohtauksen jälkeen. Lisäksi havaittiin, että IL-6 pitoisuudet olivat korkeammat erityisesti pitkittyneisiin kohtauksiin liittyen. Lisäksi havaitsimme video-eeg tutkimuksen perusteella, että sytokiinien IL-6 ja interleukiini-1 reseptoriantagonisti (IL-1ra) pitoisuudet ovat kohonneet muutaman tunnin kuluttua kohtauksessa palaten normaalitasolle vuorokauden kuluessa. IL-6 pitoisuudet olivat korkeammat yleistyneen kohtauksen jälkeen verrattuna paikallisalkuiseen kohtaukseen. Viimeisessä osatyössä tutkimme sytokiinien pitoisuuksia vaikeaa masennusta sairastavilla potilailla sähköhoidon jälkeen. Sähköhoidon jälkeen IL-6 ja interleukiini-1beta (IL-1beta) pitoisuudet olivat kohonneet veressä ensimmäisten tuntien aikana sähköhoidon jälkeen palaten lähtötasolle vuorokauden kuluessa, muistuttaen spontaania yleistynyttä epileptistä kohtausta. Lisäksi havaitsimme, että IL-6 pitoisuudet olivat verrannollisia sähköhoidossa käytetyn virran annoksen suuruuteen.

Tämä väitöskirja osoittaa, että kohtauksiin liittyy sytokiinijärjestelmän aktivoituminen sekä koe-eläinolosuhteissa että ihmisillä. IL-6 ja mahdollisesti muutkin sytokiinit säätelevät lisäksi hermoston kohtausalttiutta. Lisäksi havaitsimme, että yksittäisten kohtausten jälkeen IL-6 pitoisuudet olivat verrannollisia kohtauksen voimakkuuteen tai sähköhoidossa käytettyyn virran annokseen viitaten siihen, että IL-6 ja mahdollisesti muutkin sytokiinit vapautuvat hermoston sähköisen purkauksen seurauksena.