Hjernespecifikke biomarkørers rolle i hydrocephalus

I øjeblikket undersøges flere biomarkører for nervevævsskade, som potentielt kan tjene som følsomme og specifikke biomarkører i fremtiden. Disse omfatter Neurofilament Light Chain (NfL), Neuron-Specific Enolase (NSE), S100-protein og tau-protein.

A) Neurofilament Light Chain (NfL) og Neurofilament Heavy Chain (NfH):

Neurofilamenter (Nfs) er cylindriske proteiner, der udelukkende findes i neuronalt cytoplasma. Under normale forhold frigives kun lave niveauer af Neurofilament Light Chain (NfL) fra axoner. Forhøjede niveauer af NfL er blevet observeret som reaktion på aksonal skade i centralnervesystemet (CNS) på grund af inflammatoriske, neurodegenerative, traumatiske eller vaskulære årsager, især hos ældre individer. NfL er den mest opløselige underenhed af neurofilamenter, hvilket gør dens måling mere pålidelig end andre underenheder.

Koncentrationen af ​​NfL i cerebrospinalvæske er højere hos patienter med neurologiske lidelser sammenlignet med raske kontroller. Lignende resultater er blevet rapporteret vedrørende NfL-niveauer i serum. NfL's rolle som biomarkør er blevet etableret ved tilstande som multipel sklerose (MS), Alzheimers sygdom (AD), frontotemporal demens (FTD), amyotrofisk lateral sklerose (ALS), atypiske parkinsonlidelser (APD) og traumatisk hjerneskade (TBI). Det er også blevet undersøgt i mindre grad ved Creutzfeldt-Jakobs sygdom og neurologiske komplikationer af HIV-infektion, hvor det når meget høje koncentrationer i cerebrospinalvæsken, samt ved Huntingtons sygdom (HD) og normotensiv hydrocephalus (NPH eller iNPH). Derfor er dets implementering i klinisk praksis ved at vinde bredere accept. Der er en stærkere sammenhæng observeret mellem NfL-niveauer og ALS sammenlignet med NfH, selvom NfH's rolle ikke er blevet så omfattende etableret endnu.

B) Protein S100:

S100-protein tilhører en stor familie af calciumbindende proteiner og er en veletableret biomarkør inden for mange områder af medicin. Især S100B-protein er en anerkendt biomarkør i neurodegenerative sygdomme. Adskillige undersøgelser har vist en signifikant stigning i niveauerne af S100B i tilfælde af hydrocephalus. Forholdet mellem S100B-niveauer og klinisk forløb er imidlertid ikke tilstrækkeligt undersøgt.

C) Neuron-specifik enolase (NSE) NSE er et isoenzym i den glykolytiske vej. Forhøjede niveauer af NSE er blevet beskrevet hos patienter med hjerneskade eller slagtilfælde. Dets halveringstid i serum er cirka 48 timer. Forhøjede niveauer af både S100B og NSE efter skader er forbundet med et ugunstigt resultat og et større omfang af hjernevævsskade. I en nylig undersøgelse af Mehmedika-Suljić et al., blev der fundet et ikke-signifikant lavere niveau af NSE hos patienter med hydrocephalus sammenlignet med raske kontroller. Der er et begrænset antal undersøgelser med fokus på betydningen af ​​NSE og dens kliniske relevans i NPH.

D) Tau-protein og beta-amyloid:

Der er et tæt overlap mellem idiopatisk normalt tryk hydrocephalus (iNPH) og Alzheimers sygdom (AD), fordi begge tilstande involverer unormal aflejring af toksiske biprodukter fra cerebral metabolisme i hjernen, såsom amyloid-beta 1-42 (amyloid-β 1-42) ) og Tau-protein. Beviser fra hjernevævsundersøgelser tyder endda på, at iNPH kunne betragtes som en sygdomsmodel for Alzheimers sygdom. Det er også blevet påvist, at Alzheimers sygdom er en stærk prædiktor for ikke-responsiv iNPH. Nylige undersøgelser foreslår endda, at det sidste trin i neurodegeneration er den patologiske cerebrale aggregering af toksiske hjernemetabolismebiprodukter forårsaget af forstyrret clearance af disse affaldsprodukter, såsom aflejring af amyloid-β 1-42 og Tau i Alzheimers sygdom og α-synuclein i Parkinsons sygdom.

På grund af den tætte sammenhæng mellem iNPH og andre demenssygdomme som Alzheimers sygdom og Parkinsons sygdom, kan biomarkørniveauer af neurodegeneration i cerebrospinalvæske eller blod potentielt bruges til at skelne mellem responsiv iNPH og shunt ikke-responsiv iNPH. I denne henseende er biomarkører såsom total Tau (T-Tau) og amyloid-β 1-42 tidligere blevet foreslået for at hjælpe med denne differentiering.

Som konklusion ser NfL, Tau-protein og beta-amyloid ud til at være lovende biomarkører, der i mange tilfælde udfylder rollen som en markør, ikke kun til at identificere neuronal skade, såsom i tilfælde af postoperativt delirium, men også for den regulære overvågning af deres niveauer. For tilstande som multipel sklerose (MS) kan regelmæssig overvågning af disse biomarkører tjene som en vejledning i behandlingsovervågning, medicinjusteringer eller tidlig identifikation af subkliniske sygdomstilbagefald. Dette princip kunne teoretisk også anvendes på andre neurodegenerative sygdomme.

Ifølge nogle forfattere ser disse biomarkører ud til at være mere følsomme og specifikke for neuronal skade end for eksempel C-reaktivt protein. Derfor lover de ikke kun behandlingsovervågning, men også som tidlige identifikatorer af subklinisk sygdomstilbagefald. Tilgængelig litteratur antyder ikke signifikant kønsvariabilitet i disse biomarkører. Der er dog en kendt basisværdi, der varierer med alderen.

Desuden har alle de nævnte biomarkører potentialet til at skelne mellem shunt-responsive og non-responsive iNPH, hvilket er en afgørende forudsigende rolle i den diagnostiske og terapeutiske proces af iNPH.