Blodbaserede molekylære ur-biomarkører forudsiger akut iskæmisk apopleksi-start: Et prospektivt observationsstudie (wakeupstroke)

Akut iskæmisk apopleksi (AIS) er en af de førende årsager til dødelighed og langvarig neurologisk funktionsnedsættelse på verdensplan.
Effektiviteten af reperfusionsbehandlinger, herunder intravenøs trombolyse og mekanisk trombektomi, er i høj grad afhængig af den tid, der er forløbet siden symptomdebut.
Bestemmelse af symptomdebuttidspunktet er derfor en afgørende komponent i behandlingsegnenheden.
Imidlertid præsenterer en betydelig andel af patienter sig med apopleksisymptomer af ukendt debuttidspunkt, hyppigst fordi symptomerne udvikler sig under søvn (opvågningsapopleksi) eller fordi det nøjagtige debuttidspunkt ikke kan fastlægges pålideligt.
Denne usikkerhed kan forhindre egnede patienter i at modtage tidsafhængige reperfusionsbehandlinger.

Nuværende klinisk beslutningstagning hos patienter med usikkert debuttidspunkt afhænger i høj grad af billeddannende tilgange, der forsøger at estimere iskæmiens biologiske stadium.
Diffusionsvægtede billeddannelse-fluid attenuated inversion recovery (DWI-FLAIR) mismatch-konceptet er den mest udbredte metode og baserer sig på hypotesen om, at vævssignalevolutonen afspejler iskæmiens varighed.
Avancerede perfusionsbilleddannelse-teknikker er også blevet integreret i klinisk praksis.
Imidlertid kræver disse billeddannelse-metoder specialiseret udstyr og ekspertise, er måske ikke tilgængelige på alle centre, og deres fortolkning kan variere mellem institutioner.
Derfor er der stigende interesse i at identificere cirkulerende biomarkører, der kan afspejle den biologiske timing af iskæmisk skade.

Iskæmisk hjerneskade igangsætter en kompleks kaskade af patofysiologiske processer, der involverer astroglial aktivering, neuronal membranforstyrrelse, aksonal skade, inflammatorisk signalering, cellulære stressresponser og vaskulær dysfunktion.
Disse processer udvikler sig dynamisk over tid og fører til frigivelse af målbare molekylære komponenter i den systemiske cirkulation.
Biomarkører, der afspejler forskellige cellulære kompartimenter af neurovaskulær enhed, kan derfor give supplerende information vedrørende den tidsmæssige udvikling af iskæmisk skade.

Flere kandidatbiomarkører er blevet identificeret, der repræsenterer forskellige biologiske aspekter af denne proces.
Glial fibrillær syre protein (GFAP) er et astrocyt-specifikt strukturelt protein, der afspejler astroglial skade og tidlig glial aktivering efter akut hjerneskade.
Ubiquitin C-terminal hydrolase L1 (UCH-L1) er et neuron-specifikt cytoplasmatisk enzym frigivet efter neuronal membranforstyrrelse og er blevet foreslået som en indikator for akut neuronal skade.
Serum neurofilament let kæde (sNfL) er en strukturel komponent af den axonale cytoskelet og betragtes som en markør for aksonal degeneration og strukturel neuronal skade.
Phosphatidylethanolamin-bindende protein 1 (PEBP1), også kendt som Raf kinase inhibitorisk protein, er involveret i reguleringen af cellulære signalveje og stressresponser og kan afspejle cellulær tilpasning til iskæmisk stress.
Matrix metalloproteinase-9 (MMP-9) er forbundet med inflammatorisk aktivering, extracellulær matrix nedbrydning og blod-hjerne-barriere dysfunktion under udviklingen af iskæmisk hjerneskade.

Den kombinerede evaluering af biomarkører, der repræsenterer flere biologiske lag af neurovaskulær enhed, kan give en mere omfattende repræsentation af den tidsmæssige dynamik i iskæmisk skade end enkeltmarkør-tilgange.
En multi-biomarkør-strategi har potentiale til at fange forskellige faser af den iskæmiske kaskade, herunder glial aktivering, neuronal skade, aksonal skade, cellulær stressrespons og vaskulær dysfunktion.

Denne undersøgelse har til formål at undersøge, om et multi-kompartiment biomarkørpanel kan bidrage til estimeringen af den biologiske timing af akut iskæmisk apopleksi.
Ved at evaluere cirkulerende biomarkører, der repræsenterer forskellige komponenter af neurovaskulær enhed, søger undersøgelsen at udforske muligheden for en blodbaseret molekylær signatur, der afspejler den tidsmæssige udvikling af iskæmisk skade.

Resultaterne af denne undersøgelse kan bidrage til udviklingen af en biologisk informeret tilgang til estimering af apopleksitiming og kan støtte klinisk beslutningstagning hos patienter med usikker symptomdebut, især i situationer, hvor avancerede billeddannelse-teknikker ikke er let tilgængelige.