Systemische biomarkers van hersenletsel door hyperammoniëmie

Ammoniak is een afvalproduct van eiwit- en aminozuurkatabolisme en is ook een krachtig neurotoxine. De aanval van hoge ammoniakgehalten in het bloed op de hersenen kan zich manifesteren als cytotoxisch hersenoedeem en vasculaire compromissen die leiden tot intellectuele en ontwikkelingsstoornissen. Bovendien komt klinische hyperammoniëmie met wisselende tussenpozen terug, wat de cumulatieve schade aan de hersenen en de kans op onomkeerbare coma en overlijden tijdens een hyperammoniëmie-episode als gevolg van vasculaire aantasting of hersenhernia kan vergroten. De tolerantiedrempel voor verhoogde bloedammoniak is erg laag en concentraties boven 100 µM kunnen hersenstoornissen veroorzaken die zich manifesteren als misselijkheid, braken, lethargie en abnormaal gedrag; hogere concentraties kunnen coma en zelfs de dood veroorzaken. Het niet verwijderen van ammoniak kan te wijten zijn aan erfelijke defecten van de ureumcyclus, sommige defecten in het aminozuurkatabolisme en de afbraak van vetzuren.

Doel 1 - De chronologie bepalen van biomarkers van hersenletsel - S100B, NSE en UCHL1 - als reactie op een hyperammonemisch (HA) hersenbeschadiging bij patiënten met een erfelijke hyperammonemische aandoening. Onze hypothese was dat verhogingen van S100B, NSE en UCHL1 parallel zullen lopen met de stijging van ammoniak in het bloed. Deze biomarkers zullen tijdens ziekenhuisopnames voor HA gelijktijdig worden gemeten tot ammoniakniveaus totdat de ammoniak in het bloed en de mentale toestand van de patiënt zijn genormaliseerd.

Doel 2 - Om te bepalen of S100B, NSE en UCHL1 zijn veranderd bij patiënten met twee andere aangeboren stofwisselingsstoornissen waarbij de primaire pathologie neurologisch letsel is, Maple Syrup Urine Disease (MSUD) en glutaarzuuracidemie (GA1). We veronderstellen dat neuronaal en astrogliaal letsel bij deze aandoeningen ook kan leiden tot verhoogde niveaus van S100B, NSE en UCHL1.

Metabolische patiënten worden ingeschreven tijdens een ziekenhuisopname of in een polikliniek, maar poliklinische inschrijving heeft de voorkeur. Metabolische patiënten laten doorgaans meerdere laboratoriumtests uitvoeren tijdens hun poliklinische bezoeken. We zullen de weggegooide bloedmonsters van dergelijke laboratoriumtests verkrijgen om de S100B-, NSE- en UCHL1-niveaus te meten bij baseline (normale bloedammoniak), wat gegevens zal opleveren over biomarkerniveaus na herstel van een hyperammoniëmische episode.

Tijdens ziekenhuisopname voor metabole decompensatie of voor hypoxisch-ischemische encefalopathie, zullen sequentiële metingen van S100B-, NSE- en UCHL1-waarden worden verkregen uit weggegooide bloedmonsters. We zullen S100B-, NSE- en UCHL1-waarden verkrijgen uit verzamelde weggegooide bloedmonsters bij het volgende poliklinische bezoek van alle proefpersonen na hun ziekenhuisopname, om te bepalen of de niveaus terugkeren naar de basislijn.