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Benigne familiäre Anfälle des Neugeborenen- und Säuglingsalters

Benign familial seizures in neonates and infants

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Abstract

The group of infantile and neonatal seizures belongs to the idiopathic focal epilepsies. It comprises of benign familial neonatal seizures (BFNS), benign familial infantile seizures (BFIS) and benign familial neonatal/infantile seizures (BFNIS). These syndromes are characterized by a defined onset period and the clinical manifestation with singular or clustered complex partial or generalized seizures. The main differences are the seizure onset and the genetic and pathophysiological background. Whereas BFNS starts at the age of 1 to 3 postnatal days and ends spontaneously after a few weeks or months, BFIS begins at the age of 3 to 12 months. The onset of BFNIS lies in between BFNS and BFIS, so that seizures can occur in the neonatal and early infantile period.

Up to now, two genes have been identified for BFNS, KCNQ2on chromosome 20q13 and KCNQ3on chromosome 8q24, coding for subunits of voltagegated potassium channels. BFNIS is caused by mutations in SCN2Aon chromosome 2q23-q24.3, a gene encoding for a neuronal voltage-gated sodium channel. BFIS is linked to two loci which are localized on chromosome 19q12-13.11 and chromosome 16p12-q12 but a responsible gene has still not been detected.

This article describes the clinical characteristics, genetics and pathophysiology of benign neonatal and infantile seizures. In addition, the article gives an overview how research in such genetic epilepsy syndromes may help to improve the therapy of epilepsies and other neurological diseases which are based on membrane instability.

Zusammenfassung

Die Gruppe der benignen Anfälle des Neugeborenen- und Säuglingsalters gehört zu den idiopathischen fokalen Epilepsien. Sie umfasst drei Syndrome: die benignen familiären neonatalen (BFNS), die benignen familiären infantilen (BFIS) und die benignen familiären/neonatalen Anfälle (BFNIS). Die Syndrome zeichnen sich durch Anfälle in einer besonderen Lebenszeitspanne aus, die einzeln oder als Cluster von komplex-fokalen oder generalisierten Anfällen auftreten. Die Unterschiede der drei Formen betreffen das Alter bei Beginn der Anfälle, die genetische Grundlage und die damit verbundene unterschiedliche Pathophysiologie. BFNS beginnen zwischen dem 1. und dem 3. Lebenstag und sistieren nach ein paar Lebenswochen bis -monaten, BFIS kommen im Alter von 3 bis 12 Monaten vor und das Alter bei Beginn der BFNIS liegt dazwischen, so dass sowohl ein neonataler als auch infantiler Beginn möglich ist.

Bisher wurden zwei Gene für BFNS identifiziert, KCNQ2auf Chromosom 20q13 und KCNQ3auf Chromosom 8q24, die beide für Untereinheiten von spannungsgesteuerten Kaliumkanälen kodieren. BFNIS werden durch Mutationen in SCN2Aauf Chromosom 2q23-q24.3 verursacht, das Gen eines spannungsgesteuerten Natriumkanals. Für BFIS wurden Kopplungen zu zwei Genloci entdeckt, zu den Chromosomenabschnitten 19q12-13.11 und 16p12-q12. Die für dieses Syndrom verantwortlichen Gene konnten bislang noch nicht identifiziert werden.

Dieser Artikel beschreibt die klinischen Charakteristika, die Genetik und die Pathophysiologie erblicher Epilepsiesyndrome am Beispiel der benignen neonatalen und infantilen Anfälle. Er zeigt zudem Perspektiven auf, wie Forschungsarbeiten zu derartigen Syndromen dazu beitragen können, die Therapie von Epilepsien und anderen neurologischen Erkrankungen zu verbessern, die mit einer Membraninstabilität einhergehen.

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Literatur

  1. Berkovic SF, Heron SE, Giordano L, Marini C, Guerrini R, Kaplan RE, Gambardella A, Steinlein OK, Grinton BE, Dean JT, Bordo L, Hodgson BL, Yamamoto T, Mulley JC, Zara F, Scheffer IE (2004) Benign familial neonatal-infantile seizures: characterization of a new sodium channelopathy. Ann Neurol 55:550–557

    Article  PubMed  CAS  Google Scholar 

  2. Dedek K, Kunath B, Kananura C, Reuner U, Jentsch TJ, Steinlein OK (2001) Myokymia and neonatal epilepsy caused by a mutation in the voltage sensor of the KCNQ2 K+ channel. Proc Natl Acad Sci USA 98:12272–12277

    Article  PubMed  CAS  Google Scholar 

  3. Delmas P, Brown DA (2005) Pathways modulating neural KCNQ/M (Kv7) potassium channels. Nat Rev Neurosci 6:850–862

    Article  PubMed  CAS  Google Scholar 

  4. Devaux JJ, Kleopa KA, Cooper EC, Scherer SS (2004) KCNQ2 is a nodal K+ channel. J Neurosci 24:1236–1244

    Article  PubMed  CAS  Google Scholar 

  5. Freitag CM, May TW, Pfäfflin M, König S, Rating D (2001) Incidence of epilepsies and epileptic syndromes in children and adolescents: a population-based prospective study in Germany. Epilepsia 42:979–985

    Article  PubMed  CAS  Google Scholar 

  6. Geiger J, Weber YG, Landwehrmeyer B, Sommer C, Lerche H (2006) Immunohistochemical analysis of KCNQ3 potassium channels in mouse brain. Neurosci Lett 400:101–104

    Article  PubMed  CAS  Google Scholar 

  7. Guerrini R, Bonanni P, Nardocci N, Parmeggiani L, Piccirilli M, De Fusco M, Aridon P, Ballabio A, Carrozzo R, Casari G (1999) Autosomal recessive rolandic epilepsy with paroxysmal exercise-induced dystonia and writer's cramp: delineation of the syndrome and gene mapping to chromosome 16p12-11.2. Ann Neurol 45:344–352

    Article  PubMed  CAS  Google Scholar 

  8. Guipponi M, Rivier F, Vigevano F, Beck C, Crespel A, Echenne B, Lucchini P, Sebastianelli R, Baldy-Moulinier M, Malafosse A (1997) Linkage mapping of benign familial infantile convulsions (BFIC) to chromosome 19q. Hum Molec Genet 6:473–477

    Article  PubMed  CAS  Google Scholar 

  9. Hauser WA, Annegers JF, Rocca WA (1996) Descriptive epidemiology of epilepsy: contributions of population-based studies from Rochester, Minnesota. Mayo Clin Proc 71:576–586

    Article  PubMed  CAS  Google Scholar 

  10. Heron SE, Crossland KM, Andermann E, Phillips HA, Hall AJ, Bleasel A, Shevell M, Mercho S, Seni M-H, Guiot M-C, Mulley JC, Berkovic SF, Scheffer IE (2002) Sodium-channel defects in benign familial neonatal-infantile seizures. Lancet 360:851–852

    Article  PubMed  CAS  Google Scholar 

  11. Hunter J, Maljevic S, Shankar A, Siegel A, Weissman B, Holt P, Olson L, Lerche H, Escayg A (2006) Subthreshold changes of voltage-dependent activation of the K(V)7.2 channel in neonatal epilepsy. Neurobiol Dis 24:194–201

    Article  PubMed  CAS  Google Scholar 

  12. Leppert M, Anderson VE, Quattlebaum T, Stauffer D, O'Connell P, Nakamura Y, Lalouel J-M, White R (1989) Benign familial neonatal convulsions linked to genetic markers on chromosome 20. Nature 337:647–648

    Article  PubMed  CAS  Google Scholar 

  13. Lewis TB, Leach RJ, Ward K, O'Connell P, Ryan SG (1993) Genetic heterogeneity in benign familial neonatal convulsions: identification of a new locus on chromosome 8q. Am J Hum Genet 53:670–675

    PubMed  CAS  Google Scholar 

  14. Liao Y, Deprez L, Antonnen A, Maljevic S, Claes L, Bellan-Koch A, Blazevic D, Schubert S, Liukonen F, Petrou S, De Jonghe P, Lehesjoki AE, Lerche H (2008) Mutations in the Nav1.2 channel (SCN2A) associated with neonatal-infantile seizures. Abstract FENS, Geneva

  15. Malacarne M, Gennaro E, Madia F, Pozzi S, Vacca D, Barone B, Bernardina B, Bianchi A, Bonanni P, De Marco P, Gambardella A, Giordano L, Lispi ML, Romeo A, Santorum E, Vanadia F, Vecchi M, Veggiotti P, Vigevano F, Viri F, Bricarelli FD, Zara F (2001) Benign Familial Infantile Convulsions: Mapping of a novel locus on chromosome 2q24 and evidence for genetic heterogeneity. Am J Hum Genet 68:1521–1526

    Article  PubMed  CAS  Google Scholar 

  16. Maljevic S, Kempfle J, Weber YG, Blazevic D, Lerche H (2007) Developmental expression of KCNQ2 and KCNQ3 potassium channels at the axon initial segments of mouse brain. Abstr Soc Neurosci, San Diego

  17. Maljevic S, Wuttke TV, Lerche H (2008) Nervous system KV7 disorders: breakdown of a subthreshold brake. J Physiol 586:1791–1801

    Article  PubMed  CAS  Google Scholar 

  18. Okada M, Zhu G, Hirose S, Ito KI,Murakami T, Wakui M, Kaneko S (2003) Age-dependent modulation of hippocampal excitability by KCNQ-channels. Epilepsy Res 53:81–94

    Article  PubMed  CAS  Google Scholar 

  19. Plouin P (1994) Benign idiopathic neonatal convulsions (familial and non-familial): open questions about these syndromes. In: Wolf P (ed) Epileptic seizures and syndromes. John Libbey & Co, London, pp 193–201

  20. Scalmani P, Rusconi R, Armatura E, Zara F, Avanzini G, Franceschetti S, Mantegazza M (2006) Effects in neocortical neurons of mutations of the Na(v)1.2 Na+ channel causing benign familial neonatal-infantile seizures. J Neurosci 26:10100–10109

    Article  PubMed  CAS  Google Scholar 

  21. Steinlein OK, Conrad C, Weidner B. (2007) Benign familial neonatal convulsions: always benign? Epilepsy Res 73:245–249

    Article  PubMed  CAS  Google Scholar 

  22. Szepetowski P, Rochette J, Berquin P, Piussan C, Lathrop GM, Monaco A. (1997) Familial infantile convulsions and paroxysmal choreoathetosis: A new neurological syndrome linked to the pericentromeric region of human chromosome 16. Am J Hum Genet 61:889–898

    Article  PubMed  CAS  Google Scholar 

  23. Tomita H, Yamada K, Ghadami M, Ogura T, Yanai Y, Nakatomi K, Sadamatsu M, Masui A, Kato N, Niikawa N (2002) Mapping of the wet/dry earwax locus to the pericentromeric region of chromosome 16. Lancet 359:2000–2002

    Article  PubMed  CAS  Google Scholar 

  24. Wang H-S, Pan Z, Shi W, Brown BS, Wymore RS, Cohen IS, Dixon JE, McKinnon D (1998) KCNQ2 and KCNQ3 potassium channel subunits: molecular correlates of the M-channel. Science 282:1890–1893

    Article  PubMed  CAS  Google Scholar 

  25. Weber YG, Berger A, Bebek N, Maier S, Karafyllakes S, Meyer N, Fukuyama Y, Halbach A, Hikel C, Kurlemann G, Neubauer B, Osawa M, Püst B, Rating D, Saito K, Stephani U, Tauer U, Lehmann-Horn F, Jurkat-Rott K, Lerche H (2004) Benign familial infantile convulsions: linkage to chromosome 16p12-q12 in 14 families. Epilepsia 45:601–609

    Article  PubMed  CAS  Google Scholar 

  26. Weber YG, Geiger J, Kämpchen K, Landwehrmeyer B, Sommer C, Lerche H (2006) Immunohistochemical analysis of KCNQ2 potassium channels in adult and developing mouse brain. Brain Res 1077:1–6

    Article  PubMed  CAS  Google Scholar 

  27. Weber YG, Jacob M, Weber G, Lerche H (2008) A BFIS-like syndrome with late onset and febrile seizures: Suggestive linkage to chromosome 16p11.2-16q12.1. Epilepsia (in press)

  28. Weber YG, Lerche H (2008) Genetic mechanisms in idiopathic epilepsies. Dev Med Child Neurol (in press)

  29. Wuttke T, Jurkat-Rott K, Paulus W, Garncarek M, Lehmann-Horn F, Lerche H (2007) Peripheral nerve hyperexcitability due to dominant-negative KCNQ2 mutations. Neurology 69:2045–2053

    Article  PubMed  CAS  Google Scholar 

  30. Wuttke T, Penzien J, Fauler M, Seebohm G, Lehmann-Horn F, Lerche H, Jurkat-Rott K (2008) Neutralization of a negative charge in the S1-S2 region of the KV7.2 (KCNQ2) channel affects voltage-dependent activation in neonatal epilepsy. J Physiol 586:545–555

    Article  PubMed  CAS  Google Scholar 

  31. Xu R, Thomas EA, Jenkins M, Gazina EV, Chiu C, Heron SE, Mulley JC, Scheffer IE, Berkovic SF, Petrou S (2007) A childhood epilepsy mutation reveals a role for developmentally regulated splicing of a sodium channel. Mol Cell Neurosci 35:292–301

    Article  PubMed  CAS  Google Scholar 

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Authors and Affiliations

  1. Neurologische Klinik und Institut für Angewandte Physiologie, Universität Ulm, Zentrum Klinische Forschung, Helmholtzstr. 8/1, 89081, Ulm, Germany

    M. Jacob, Y. G. Weber &  Holger Lerche

Authors
  1. M. Jacob
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  2. Y. G. Weber
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  3. Holger Lerche
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InteressenkonfliktDas Universitätsklinikum Ulm nahm unter Leitung von HL an einer Phase-III-Studie zu Retigabin teil und erhielt dafür entsprechende Vergütungen von der Firma Valeant. HL erhält zudem Honorare für advisory boards und Vorträge von der Firma Valeant.

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Jacob, M., Weber, Y.G. & Lerche, H. Benigne familiäre Anfälle des Neugeborenen- und Säuglingsalters. Z. Epileptol. 21, 142–148 (2008). https://doi.org/10.1007/s10309-008-0322-0

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