Epileptogeneze je proces, při kterém se v normálním mozku vyvine epilepsie, chronické onemocnění, při kterém dochází k záchvatům. K procesu, který probíhá postupně, dochází u symptomatické epilepsie, u níž jsou záchvaty způsobeny identifikovatelnou lézí v mozku. Vzniká v důsledku akutních mozkových inzultů, jako je traumatické poranění mozku (fyzický úraz mozku), cévní mozková příhoda nebo infekce. Epileptogeneze je řada událostí, které se odehrávají mezi událostí, která způsobuje epilepsii, a prvním spontánním záchvatem. Při epileptogenezi dochází na molekulární a buněčné úrovni k celé řadě událostí, které způsobují neuspořádané vzplanutí neuronů, což vede k záchvatům.
K epileptogenezi může vést celá řada stavů, včetně neurodegenerativních onemocnění, traumatického poranění mozku, mozkové mrtvice, nádoru mozku, infekcí centrálního nervového systému a status epilepticus (dlouhotrvající záchvat nebo série záchvatů, které následují rychle po sobě).
Po poranění mozku často nastává „tiché“ nebo „latentní období“ trvající měsíce nebo roky, kdy se záchvaty nevyskytují; kanadský neurochirurg Wilder Penfield nazval tuto dobu mezi poraněním a záchvatem „tichým obdobím zvláštního zrání“. Během tohoto latentního období dochází ke změnám ve struktuře a fyziologii mozku, které vedou k rozvoji epilepsie. Právě tento proces, při kterém se vytvářejí hyperexcitabilní neuronové sítě, se označuje jako epileptogeneze a právě během tohoto latentního období se poprvé objevují příznaky epilepsie. Pokud vědci lépe porozumí epileptogenezi, může latentní období poskytnout poskytovatelům zdravotní péče možnost zasáhnout do vývoje epilepsie nebo snížit její závažnost.
Změny, k nimž dochází během epileptogeneze, jsou málo známé, ale předpokládá se, že zahrnují buněčnou smrt, axonální klíčení, reorganizaci neuronálních sítí, změny v uvolňování neurotransmiterů a neurogenezi. Tyto změny způsobují hyperexcitabilitu neuronů a mohou vést ke spontánním záchvatům.
Mezi oblasti mozku, které jsou velmi citlivé na inzulty a mohou způsobit epileptogenezi, patří struktury spánkového laloku, jako je hipokampus, amygdala a piriformní kůra.
Kromě chemických procesů může dojít i ke změně fyzické struktury neuronů v mozku.
Při získané epilepsii u lidí i na zvířecích modelech dochází ke ztrátě pyramidových neuronů a vzniku nových synapsí.
Hyperexcitabilita, charakteristický rys epileptogeneze, při níž se zvyšuje pravděpodobnost aktivace neuronových sítí, může být způsobena ztrátou inhibičních neuronů, které by za normálních okolností vyrovnávaly excitabilitu jiných neuronů, jako jsou GABAergní interneurony. Neuronální okruhy, které jsou epileptické, jsou známé tím, že jsou hyperexcitabilní a postrádají normální rovnováhu glutamátergních neuronů (těch, které obvykle zvyšují excitaci) a GABAergních neuronů (těch, které ji snižují). Kromě toho se může snížit hladina GABA a citlivost GABAA receptorů na tento neurotransmiter, což vede k menší inhibici.
Dalším navrhovaným mechanismem epileptogeneze u TBI je, že poškození bílé hmoty způsobuje hyperexcitabilitu tím, že účinně podsekává mozkovou kůru.
Předpokládá se, že na epileptogenezi se podílí aktivace biochemických receptorů na povrchu neuronů, mezi něž patří neurotrofinový receptor TrkB a ionotropní glutamátové receptory i metabotropní glutamátové receptory (ty, které jsou přímo spojeny s iontovým kanálem, a ty, které s ním spojeny nejsou). Každý z těchto typů receptorů může při aktivaci způsobit zvýšení koncentrace vápenatých iontů (Ca2+) v oblasti buňky, na které se receptory nacházejí, a tento Ca2+ může aktivovat enzymy, jako jsou Src a Fyn, které mohou vést k epileptogenezi.
Nadměrné uvolňování neurotransmiteru glutamátu je všeobecně považováno za důležitou součást epileptogeneze v časné fázi po poranění mozku, a to i u lidí. Nadměrné uvolňování glutamátu má za následek excitotoxicitu, při níž dochází k nadměrné depolarizaci neuronů, prudkému zvýšení intracelulární koncentrace Ca2+ a poškození nebo smrti buněk. Nadměrná glutamátergní aktivita je také charakteristickým rysem neuronálních okruhů po vzniku epilepsie, ale nezdá se, že by glutamát hrál důležitou roli v epileptogenezi během latentního období. Dalším faktorem hyperexcitability může být snížení koncentrace Ca2+ mimo buňky (tj. v extracelulárním prostoru) a snížení aktivity ATPázy v gliových buňkách.
Krev, která se vylije do mozkové tkáně (jak se může stát při traumatickém poranění mozku nebo mrtvici), může hrát roli v poškození, které má za následek epilepsii, možná tím, že se do tkáně ukládá hemosiderin nebo železo. Železo z hemoglobinu, molekuly v červených krvinkách, může vést k tvorbě volných radikálů, které poškozují buněčné membrány; tento proces je spojován s epileptogenezí.
Epileptogeneze, ke které dochází v lidském mozku, byla modelována na různých zvířecích modelech a modelech buněčných kultur. Epileptogeneze je málo známá a lepší pochopení tohoto procesu může vědcům pomoci při prevenci záchvatů, diagnostice epilepsie a vývoji léčby, která by jí zabránila.
Po většinu historie, o níž existují písemné záznamy, se pravděpodobně obecně věřilo, že epilepsie vznikla nadpřirozenou cestou. Dokonce i v rámci lékařské profese byly představy o epileptogenezi jako nadpřirozeném jevu opuštěny až v 18. století. Dlouho však existovala i biologická vysvětlení a někdy vysvětlení obsahovala jak biologické, tak nadpřirozené prvky.