Drug-resistant partial epilepsies, including temporal lobe epilepsies with hippocampal sclerosis and cortical dysplasias, offer the opportunity to study human epileptic activity in vitro since the preferred therapy often consists of the surgical removal of the epileptogenic zone. Slices of this tissue retain functional neuronal networks and may generate epileptic activity. The properties of cells in this tissue do not seem to be significantly changed, but excitatory synaptic characteristics are enhanced and GABAergic inhibition is preserved. Typically, epileptic activity is not generated spontaneously by the neocortex, whether dysplastic or not, but can be induced by convulsants. The initiation of ictal discharges in neocortex depends on both GABAergic signaling and increased extracellular potassium. In contrast, a spontaneous interictal-like activity is generated by tissues from patients with temporal lobe epilepsies associated with hippocampal sclerosis. This activity is initiated not in the hippocampus but in the subiculum, an output region that projects to the entorhinal cortex. Interictal events seem to be triggered by GABAergic cells, which paradoxically excite approximately 20% of subicular pyramidal cells, while simultaneously inhibiting the majority. Interictal discharges are therefore sustained by both GABAergic and glutamatergic signaling. The atypical depolarizing effects of GABA depend on a pathological elevation in the basal levels of chloride in some subicular cells, similar to those of developmentally immature cells. This defect is caused by the perturbation of the expression of the cotransporters regulating the intracellular chloride concentration, the importer NKCC1, and the extruder KCC2. Blockade of excessive NKCC1 by the diuretic bumetanide restores intracellular chloride and thus hyperpolarizing GABAergic actions, suppressing interictal activity.

La pharmacorésistance de certaines épilepsies partielles, notamment des épilepsies mésiotemporales avec sclérose hippocampique ou des dysplasies corticales, est une opportunité unique, les patients étant opérés, d’étudier in vitro les activités épileptiques au sein des pièces opératoires où le réseau épileptique est conservé. À l’échelle neuronale, les propriétés intrinsèques semblent peu modifiées, certaines composantes synaptiques excitatrices glutamatergiques apparaissent renforcées et l’inhibition GABAergique est maintenue. Dans le néocortex, qu’il soit dysplasique ou non, une activité synchrone épileptiforme n’est généralement pas enregistrée spontanément mais doit être induite pharmacologiquement. L’initiation des décharges ictales implique alors la signalisation GABAergique et une augmentation de la concentration extracellulaire en potassium. Au sein de tissus provenant de patients souffrant d’épilepsies mésiotemporales associées à une sclérose hippocampique, une activité épileptiforme est recueillie spontanément. Il s’agit de bouffées interictales générées non pas dans l’hippocampe mais dans le subiculum, sa région de sortie interfacée avec le cortex entorhinal. Cette activité est initiée par la décharge d’interneurones qui excitent paradoxalement, par le GABA libéré, environ un cinquième des cellules pyramidales, hyperpolarisant les autres. Les décharges sont donc sous-tendues tant par la signalisation GABAergique que glutamatergique. L’origine des réponses dépolarisantes au GABA est une perturbation de l’homéostasie du chlore, secondaire à une modification de l’expression des cotransporteurs régulant sa concentration intracellulaire, NKCC1 et KCC2, évoquant un retour à un phénotype neuronal immature. La restauration d’une concentration normale en chlore en bloquant NKCC1 par le diurétique bumétanide permet ainsi de supprimer les activités interictales.