ビガバトリンは、高気圧過酸化症にさらされた豚の発作を予防します

Vigabatrin prevents seizure in swine subjected to hyperbaric hyperoxia.

• Aaron A Hall
• Colin Young
• Michael Bodo
• Richard T Mahon

抄録

酸素は減圧症（DCS）の予防と治療に最も広く用いられている治療法である。酸素前呼吸（OPB）は、20kgの豚を海水60フィート（fsw）で飽和状態から急速に減圧した後、DCSを除去した。しかし、高気圧酸素（HBO）にはリスクがある。酸素分圧が上昇すると、その毒性効果も上昇します。中枢神経系（CNS）の酸素毒性は最も重篤な副作用で、発作として現れます。OPB戦略をより深くまで拡張し、発作の発症を予防／遅延させるためには、補助的な治療法が必要である。米国食品医薬品局（FDA）が承認した抗てんかん薬ビガバトリンは、132FSWまでのラットにおいてHBO誘発性発作を予防している。本研究の目的は、ラットの所見をより高い動物モデルで確認し、急性高用量ビガバトリンがヒトでの慢性使用で見られる網膜毒性症状を誘発するかどうかを判断することである。ビガバトリンの用量増量試験は、20kgの豚を132または165FSWでHBOに曝露して実施した。生理食塩水群の発作潜伏時間は、それぞれ165 fswで7分と11分であった。ビガバトリン180mg/kgを投与したところ、潜伏時間は165 fswで13分、132 fswで27分と有意に増加したが、250mg/kgを投与したところ、すべての深度で発作活動は消失した。また、網膜の機能的網膜電図および組織学的検査では、いずれのビガバトリン=投与動物においても網膜毒性の兆候は認められなかった。250 mg/kg群では中枢神経系の酸素毒性は認められなかったが、肺の酸素毒性はHBO曝露を制限していた。以上の結果から、ビガバトリンは豚の中枢神経系の酸素毒性の予防に有効であり、単回投与では網膜毒性とは急性に関連していないことが示された。

Oxygen is the most widely used therapeutic strategy to prevent and treat decompression sickness (DCS). Oxygen prebreathe (OPB) eliminated DCS in 20-kg swine after rapid decompression from saturation at 60 feet of seawater (fsw). However, hyperbaric oxygen (HBO) has risks. As oxygen partial pressure increases, so do its toxic effects. Central nervous system (CNS) oxygen toxicity is the most severe side effect, manifesting as seizure. An adjunctive therapeutic is needed to extend OPB strategies to deeper depths and prevent/delay seizure onset. The Food and Drug Administration-approved anti-epileptic vigabatrin has prevented HBO-induced seizures in rats up to 132 fsw. This study aimed to confirm the rat findings in a higher animal model and determine whether acute high-dose vigabatrin evokes retinotoxicity symptoms seen with chronic use clinically in humans. Vigabatrin dose escalation studies were conducted 20-kg swine exposed to HBO at 132 or 165 fsw. The saline group had seizure latencies of 7 and 11 min at 165 and 132 fsw, respectively. Vigabatrin at 180 mg/kg significantly increased latency (13 and 27 min at 165 and 132 fsw, respectively); 250 mg/kg abolished seizure activity at all depths. Functional electroretinogram and histology of the retinas showed no signs of retinal toxicity in any of the vigabatrin=treated animals. In the 250 mg/kg group there was no evidence of CNS oxygen toxicity; however, pulmonary oxygen toxicity limited HBO exposure. Together, the findings from this study show that vigabatrin therapy is efficacious at preventing CNS oxygen toxicity in swine, and a single dose is not acutely associated with retinotoxicity.